압착판은 어떤 발포제를 사용할 수 있나요?

폐기물 폴리스티렌 폼 재생 접착제 연구

보춘양

헤이룽장 석유화학연구소, 헤이룽장 하얼빈 150040

개요: 폴리스티렌 스티로폼은 가볍고 견고하며 흡습성이 낮고, 성형이 쉽고, 내수성, 단열성이 좋고, 가격이 저렴하다는 장점으로 포장, 보온, 방수, 단열, 충격 흡수 등에 널리 사용되고 있습니다. PS 는 대부분 일회성입니다. 폐기된 PS 는 자연계에서 썩거나 스스로 분해될 수 없으며 귀중한 재생 불가능한 자원을 낭비할 뿐만 아니라 심각한 환경오염을 초래한다. 자원을 절약하고, 환경을 보호하고, 폐기물을 보물로 만들기 위해, 이 글은 폐기물 폴리스티렌을 주요 원료로 하고, 개질제 개조를 통해 두 가지 저독, 저비용, 성능이 좋은 접착제의 제비를 연구했다. 그 중 하나는 에폭시 수지와 톨루엔 디 이소시아네이트를 개질제로 사용하는 용제형 다기능 접착제로 금속, 세라믹, 유리, 목재 등을 접착하는 데 사용할 수 있다. , 인장 전단 강도가 4.7MPa 보다 큽니다. 또 다른 하나는 아크릴산 우레탄과 아세테이트의 혼합체를 개성제로 하는 접지로션 접착제입니다. 흰색 라텍스보다 성능이 우수하고 압축 전단 강도가 10.4MPa 에 달하며 가격은 흰색 라텍스의 70% 에 불과합니다.

키워드: 폐기물 폴리스티렌 폼; 수식어 접착제

1 견적

1..1국내외 현황

발포 폴리스티렌 (EPS) 은 현대 플라스틱 공업 발전의 새로운 재료이다. 서독 BASF 가 195 1 에서 휘발성 폴리스티렌 구슬을 발명한 발포성형법을 발명한 이후 미국은 70 년대에 성형법을 발명한 이후 생산이 급속히 발전했다. 65438 년부터 0985 년까지 우리나라는 연이어 미국과 일본에서 폴리스티렌 거품 생산 설비 다섯 세트를 도입하여 우리나라 플라스틱 공업의 발전을 촉진시켰다. 폴리스티렌 거품은 세계에서 가장 널리 사용되는 플라스틱 중 하나이다. 내수성, 단열성, 절연성, 저흡습성, 내진강도, 경량, 견고성, 성형성, 저가의 특징을 갖추고 있어 포장, 보온, 방수, 단열, 충격 흡수, 장식, 외식업 등 분야에 널리 사용되고 있으며 국민경제의 각 업종에 스며들고 있다. 통계에 따르면, 최근 10 년 동안

최근 몇 년 동안 우리나라 폴리스티렌 플라스틱 연평균 소비량이 KLOC-0/0% 증가했다. 1990 은 이미 2 17000 톤에 이르렀다. 전자기기와 가전업계가 급속히 발전하고 서부대개발이 추진됨에 따라 EPS 소비가 점점 커질 것이다 [1]. 2005 년까지 중국은120,000 톤의 폴리스티렌 스티로폼이 필요할 것으로 예상된다. 폴리스티렌 스티로폼은 대부분 일회성, 수백만 톤의 흰색 쓰레기가 자연에 흩어져 썩지도 않고, 스스로 분해되지도 않고, 심각한 환경오염을 초래하고, 한편으로는 귀중한 재생 불가능한 자원을 낭비한다. 폐기 폴리스티렌 스티로폼을 어떻게 합리적이고 효과적으로 회수할 수 있을지에 대해 중국을 포함한 세계 각국의 연구자들의 관심이 쏠리고 있다. 1970 년대부터 일본 서유럽 미국은 플라스틱 쓰레기를 산업화했다. 90 년대까지 플라스틱 폐기물의 종합 이용 기술은 이미 성숙되어 산업화가 80% 에 달했다. KLOC-0/999 년 말 현재 미국 플라스틱 쓰레기 회수율은 50%, 영국은 80%, 일본은 49% 에 달했다. 이탈리아는 자신의 플라스틱 쓰레기를 재활용할 뿐만 아니라 유럽의 다른 나라에서 플라스틱 쓰레기를 수입하여 재활용한다. 중국은 1980 년대 말부터 폐플라스틱의 재활용 기술을 연구하기 시작했다. 90 년대 이후 연구가 활발해지기 시작했고 기술 산업화율은 여전히 매우 낮았다. 매년 회수되는 폐플라스틱은 65,438+05% 정도에 불과하며 나머지는 대부분 매몰된다. 폴리스티렌 폼의 밀도는 0.02-0.04 g/cm3 에 불과합니다. 그래서 크고 넓은 면적을 차지할 것이다. 또한 스티로폼이 토양에 들어가면 미생물에 의해 분해되지 않아 토양의 공기, 수분, 영양분이 제대로 교환되지 않는다. 또한 일부 유해 물질이 점차 방출되어 생태계의 정상적인 순환에 영향을 미치고 매장지와 그 주변 방원 지역의 토양 품질을 악화시킬 수 있다.

1.2 폴리스티렌 폼 재활용

폴리스티렌 거품의 재활용은 이미 많은 특허 및 연구 보고서를 보유하고 있으며, 그 응용 기술은 주로 다음 분야 [4-9] 에 집중되어 있다.

1. 경량 건축 자재를 만드는 데 사용됩니다. 가능성성 폴리스티렌 사전 발포 입자나 작은 조각으로 산산조각 난 폴리스티렌 거품 폐기물을 주체로 다른 충전재를 첨가하고 다른 접착제를 사용하여 각종 경량 건축 재료를 만든다. 예를 들어, 깨진 나무로 충전재를 만들고, 시멘트를 접착제로 만들고, 물을 넣고 섞은 다음, 다양한 모양의 경량 시멘트 칸막이 벽으로 성형하거나, 인조 목재를 만들 수 있습니다. 철사 버팀목으로 만든 경량 거품판은 벽판, 조리대 또는 장식판으로 사용할 수 있습니다. 팽창한 진주암을 충전재로 사용하면 지붕 보온판을 만들 수 있다. 토양을 접착제와 충전재로, 같은 양의 폴리스티렌 거품 입자와 골고루 섞고, 성형을 억제하고, 건조시켜 고층건물용 경량 대형 블록이나 하수 지하 배수용 투수관으로 만들 수 있다. 폐나일론 실크는 충전재로 경량 굽은 토핑을 만들 수 있다. 이런 재활용 방법은 공예가 간단하고, 회수량이 많고, 투자가 적으며, 아주 좋은 재활용 방법이지만, 유일한 단점은 제품의 기술 부가가치가 적다는 것이다.

2. 범용 폴리스티렌 제조에 사용됩니다. 폴리스티렌 거품 폐기물은 고온에서 탈포, 냉각된 후 기계적으로 분쇄하고 압착한 후 일반 폴리스티렌으로 만들어진다. 이 방법의 주요 문제점은 분쇄하기 전에 폐거품을 씻지 않고 굽고 짜는 과정에서 국부 온도가 너무 높아서 재활용 재료의 외관이 갈색으로 보일 수 있어 신형 폴리스티렌의 무색 투명 특성을 잃을 수 있다는 점이다. 내충격성도 좋지 않아 낮은 가치의 플라스틱으로만 사용할 수 있어 폴리에틸렌, 폴리 프로필렌, 폴리 염화 비닐 제품 등 일반 플라스틱과 비교하기가 어렵다.

재생 가능한 폴리스티렌에 사용됩니다. 폐품 PS 거품을 회수하여 e PS 를 만들거나 거품 제품을 개조하는 것은 폐품 PS 거품의 가장 합리적인 활용 방향이라고 할 수 있다. 폐기물 폴리스티렌 폼 표면이 환경오염으로 인해 약간 변질되어 원래의 폴리스티렌 거품의 내부 성능을 유지함으로써 재사용을위한 조건을 만들었습니다. 그래야만 EPS 를 개조하거나 제조할 수 있으며 폴리스티렌 거품의 여러 가지 특성을 충분히 발휘할 수 있습니다. 폐기물 폴리스티렌 거품으로 EPS 를 만들거나 개조할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다. 하나는 용액 중합입니다. 폐탄화거품을 스티렌 단량체에 녹이고 분산제를 넣어 폴리스티렌의 스티렌 용액을 물에 띄우고 가열한 다음 발포제를 넣어 계속 중합하여 구슬 모양의 거품 물질을 만든다. 이 방법의 장점은 일부 스티렌 대신 폐PS 를 사용하면 비용을 절감할 수 있다는 것이다. 단점은 스티렌 단량체를 소모하는 동시에 PS 표면 청결도 불안정이 개시제 활성화에 미치는 영향으로 균일한 제품을 제조하기가 어렵다는 점이다. 둘째, 구형화와 재발포법. 일반 폴리스티렌은 원통형 입자로 썰어 분산제 수용액에 떠 있고, 가열하여 실린더를 녹인 다음 냉각하고, 발포제로 가압, 냉각, 여과, 세척, 저온 건조로 EPS 구슬 [10] 을 만든다. 이 방법의 핵심은 원자재의 품질에 있다. 그렇지 않으면 새로운 EPS 의 품질을 보장하기가 어렵다. 셋째, 구슬을 분쇄하고 개조하는 방법. 액체 매체에서 적절한 연화제, 표면활성제, 소포제를 선택하여 큰 폐기 PS 거품을 직경 4-8 mm 의 구형 구슬로 선택적으로 분쇄하고 발포제를 첨가한 후 거품제품으로 성형한다. 이 방법은 공예가 간단하고, 소비되는 추가 재료가 적고, 성형제품의 물리적 성능이 원폐기물에 가깝고, 투자가 적고, 이익이 크며, 보급할 가치가 있다.

4. 브롬화 개질에 의한 난연제의 제조. 폴리스티렌의 분자에는 벤젠 고리 구조가 함유되어 있으며, 벤젠 고리의 수소 원자는 친전 시약 대신 사용할 수 있다. 회수된 폴리스티렌 거품을 씻고 건조시켜 디클로로 메탄 용액에 녹여 삼염화 알루미늄의 촉매로 액브롬과 친전교체해 난연화 폴리스티렌을 준비한다. 브롬 함량은 최대 6% 까지 올라갈 수 있다. PVC, ABS, 폴리아크릴 등 플라스틱 제품의 난연제로 사용할 수 있습니다. 브롬화 폴리스티렌은 다른 유기 난연제에 비해 사용량이 낮고, 난연효과가 좋으며, 연소할 때 다이옥신 등 유독발암물질을 방출하지 않는다. 특히 삼산화 안티몬과 함께 사용할 경우 시너지 효과가 더 좋다. 성능이 좋은 난연제이다. 이 공정에서 제조된 브롬화 폴리스티렌의 성능은 상업용 브롬화 폴리스티렌 난연제와 견줄 만하며 비용이 저렴합니다 [1 1]. 그러나 난연제 자체의 사용량이 크지 않기 때문에 대량의 폐기 PS 회수를 만족시킬 수 없다.

5. 열분해 기술. 한편, 스티렌 단량체는 열분해에 의해 생성될 수 있습니다. 즉, 적절한 촉매제를 선택하여 폐기된 폴리스티렌 거품을 가열 조건에서 스티렌 단량체로 열분해합니다. 스티렌의 공급이 부족한 상황에서 폴리스티렌 거품 폐기물을 이용하여 스티렌을 해체하여 시장 수요를 충족시키는 것이 합리적인 방법이다. 미국 프랑스 일본도 많은 실험을 했지만 산업화 보도는 없었다. 해중합 생산 스티렌의 주요 문제는 스티렌의 전환률이 비교적 낮다는 점이다. 양호한 조건에서는 70% 정도밖에 안 된다. 보통 40% 정도밖에 안 된다. 생산비용뿐만 아니라 분해설비의 세척과 연속 운영난을 야기한다 [12]. 반면에, 그것은 기름으로 분해될 수 있다. 저분자량 탄화수소의 혼합물은 공기를 차단한 상태에서 스티로폼을 가열하거나 수증기 아래에서 분해하여 얻을 수 있으며, 혼합물은 촉매제를 통해 분해되고 재구성되어 무황 휘발유 분획, 등유 분획 및 일부 가스를 얻을 수 있다. 1 1 킬로그램 플라스틱은 1 오일을 얻을 수 있고 나머지는 주로 숯 찌꺼기 [13] 입니다. 일본은 이 방면에서 많은 연구를 했고, 중국도 이와 관련하여 어느 정도 성과를 거두었으며, 현재 산업화를 진행하고 있다.

에너지를 회복하기 위해 연소하다. 폴리스티렌 거품의 주성분은 탄소와 수소이기 때문에 총 발열량 (약 4600 kJ/kg) 이 표준 석탄 (약 2600 kJ/kg) 과 연료 유 (약 4400 kJ/kg) 보다 높다. 따라서 소각을 통해 연소열을 이용하는 것도 효과적인 방법이다. 이런 방법은 이미 많은 자금이 풍부하고 설비가 선진적인 선진국에 의해 채택되었다. 예를 들어, 일본 강관 회사는 코크스 대신 폐플라스틱을 제철의 연료와 환원제로 사용한다. 프랑스의 한 에어컨 회사는 폐플라스틱 소각으로 인한 열을 이용하여 증기를 생산하는 새로운 공예를 개발했다. 증기는 생산에 사용할 수 있어 에너지를 절약할 수 있다. 그러나 우리나라에선 소각법이 다른 방법보다 뒤처져 있다. 플라스틱은 연소할 때 열이 많이 나고, 일반 난로는 쉽게 타 오르고, 완전히 타지 않는다. 따라서 전용 연소로를 설계해야 하는데, 설비 유지 보수 비용이 많이 들고 연소로 인한 가스는 2 차 오염을 일으키기 쉬우므로 처리해야 한다.

7. 그래프트 변형에 의한 코팅제의 제조. 페인트는 모두 기초료에 물감을 넣어 갈아서 만든 것이다. 접착제는 성막 물질이고 폴리스티렌 거품은 유기 중합체로 이루어져 있다. 용제에 녹은 후 페인트의 기초로 사용할 수 있으며 내수성과 절연성이 우수합니다. 그러나 PS 를 기본으로 한 페인트의 부착력과 성막성이 떨어지며, 이를 개조해 적당량의 교제제와 가소제를 첨가하여 성막성과 코팅 품질을 높여 다양한 페인트를 만들 수 있다. 이 등은 폐폴리스티렌 거품을 분쇄하여 크실렌에 녹이고, 개시제를 넣고, 일정 온도에서 아크릴산을 떨어뜨려 접지를 하고, 그룹 A 를 얻는다. 석유 아스팔트를 크실렌에 용해시켜 그룹 b 를 얻는다. 물, 유화제, 첨가제를 골고루 섞어서 섹션 c 를 얻습니다. 이 세 가지 성분을 유화부에 유화시켜 방수 페인트를 만든다. 폴리스티렌 분자 사슬에 아크릴산 분자를 접목하면 페인트의 부착력이 향상될 뿐만 아니라 로션의 안정성도 높아진다. 준비한 코팅은 내열성, 저온 유연성 및 접착 강도가 우수합니다. 또한 강성 폴리스티렌 분자 체인에 유연한 아크릴 우레탄을 접목하면 폴리스티렌의 유연성과 부착력을 높이고 적절한 보조제를 첨가하면 성능이 좋은 방부 페인트 [14] 를 만들 수 있습니다.

1.3 폴리스티렌 폼 변성 접착제의 발전

접착제는 국민 경제의 각 부문에서 중요한 역할을 한다. 항공 우주, 항공, 건축, 장식은 모두 접착제를 빼놓을 수 없다. 1970 년대 중반에 전 세계 접착제의 총 생산량은 500 만 톤에 육박했다. 최근 몇 년 동안 매년 30 만 톤 정도의 속도로 계속 증가했다. 모든 접착제 제품 중 건축용 접착제는 약 25 ~ 35% 를 차지한다. 우리나라 국민경제의 급속한 발전에 따라 건축접착제의 격차가 크다. 폐PS 를 이용해 접착제를 준비하여 품질이 우수하고 저렴한 접착제에 대한 시장의 수요를 충족시키는 것은 일거양득이라고 할 수 있다. 우리나라 연구원들은 1980 년대 말부터 이 연구에 종사하기 시작했고, 90 년대 말에 약간의 성과를 거두었다. 하지만 아직 많은 연구 공간이 있다. 그래서 이것은 좋은 연구 방향이자 폐기된 PS 재활용을 위한 최적의 방향이다.

폴리스티렌은 분자에 벤젠 고리가 들어 있는 무정형 선형 비극성 물질로, 강성과 유연성이 있어 극성 물질 표면에서의 부착력이 약하다. 폴리스티렌으로 직접 만든 접착제는 강도가 부족해서 접착층이 딱딱하고 바삭하다. 따라서 유연성을 높이고 접착 강도를 높여 접착성과 접착성이 좋은 접착제를 얻기 위해 스티렌 체인에 극성과 유연성 그룹을 도입해야 합니다. 폐기물 폴리스티렌 거품을 이용하여 접착제를 준비하는 핵심 기술은 개질제의 선택이다. 문헌 보고서 [15-35] 에 따르면 다음과 같은 수식어가 있습니다.

1. 프탈레이트 변성. 후용 가소제 프탈레이트 변성 폴리스티렌 거품. 용제는 아세톤이고, 산화마그네슘은 충전재로 쓰인다. 이 접착제는 스피커 회로를 접착하는 데 사용할 수 있으며 접착 비용은 약 70% 절감됩니다. 왕수염은 낡은 폴리스티렌 거품을 산산조각 내고 혁신 1 호 용제에 녹인 다음 프탈레이트와 향을 넣어 자점제를 만들어 접착 효과가 좋고 재사용이 가능하며 각종 라벨, 상표, 종이제품을 접착하는 데 사용할 수 있다.

이소시아네이트 변형. 레이 등은 이소시아네이트 변성 PS 접착제의 제비를 연구했다. PS 를 톨루엔, 아세톤, 에틸에틸에스테르의 혼합용제에 녹인 다음 일정 기간 동안 이소시아네이트 반응을 첨가한 다음 산화아연을 충전재로 넣어 약 30% 의 접착제를 고형적으로 만들었다. 이 접착제의 점도는 0.5-65438±0pa·s s, 전단 강도는 3.4MPa, 불균일 박리 강도는 65438 0.2kn/m 입니다

페놀 수지 개질. 페놀수지의 분자 구조에는 수산기가 함유되어 있어 폴리스티렌 거품의 우수한 개질제이다. 노유령 등은 폴리스티렌 거품을 톨루엔, 아세틸렌, 아세톤, 클로로포름의 혼합용제에 녹여 충분히 섞은 다음 페놀수지를 넣어 반응하여 유백색 PS 개성 접착제를 얻는다. 이 접착제의 전단 강도는 3.47MPa 이고 불균일 박리 강도는 14.8 kn/m 으로 목재와 일용품의 접착에 사용할 수 있습니다. 상씨의 연구에 따르면 페놀수지와 폴리스티렌 거품의 사용량이 같을 때 접착 강도는 페놀수지 접착제에 가깝다. 접착제가 굳어진 후의 인성과 접착물에 대한 접착 강도를 높이기 위해 소량의 고분자 교제제를 개질제로 첨가하여 접착제가 굳어진 후 접착물 표면에 메쉬 분자층을 형성할 수 있다. 이본드 등은 이소시아네이트와 페놀수지를 강한 극성기단을 가진 개질제로 사용하여 폐기물 폴리스티렌 스티로폼을 개조하여 좋은 효과를 거두었다. 폐폴리스티렌 거품을 톨루엔, 아세톤, 염소 모조, 에틸에스테르의 혼합용제에 녹여 완전히 용해된 후 기계적 불순물을 분리한다. 톨루엔 디 이소시아네이트와 페놀 수지를 적절한 비율로 첨가 한 다음 필러를 첨가하여 점성 적색 접착제를 만든다. 이 접착제의 전단 강도는 최대 3.72 MPa 이고, 균일하지 않은 찢김 강도는 17. 10kn/m 입니다. 이 접착제는 목재 접착에 흰색 라텍스 대신 사용할 수 있으며, 효과가 좋고 플라스틱과 다공성 재질에도 좋은 접착 성능을 가지고 있습니다.

4. 송향 수지의 변성. 곡 등은 송향수지 개조성 폐기물 폴리스티렌 스티로폼으로 접착제를 준비하는 것을 연구했다. 이 접착제는 크실렌을 용제로 사용하여 도자기 접시, 모자이크 및 플라스틱 바닥을 접착하는 데 사용할 수 있습니다. Marco 등은 송향 함량이 PS 개성 접착제의 성능에 미치는 영향을 연구하고 각종 용제가 PS 개성 접착제의 접착 강도에 미치는 영향을 조사했다. 그 결과 소량의 송향을 첨가하면 본딩 강도를 높이는 데 도움이 되지만 송향 속 피환은 쉽게 풀리기 때문에 송향 사용량이 늘어나면서 본딩 강도가 떨어지는 것으로 나타났다. 모든 용제 중에서 폴리스티렌과 아세틸렌이 혼합된 접착 강도가 가장 높다.

5. 스티렌-부타디엔-스티렌-에틸렌 (SBS) 블록 중합체의 변형. 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중 합체의 스티렌 블록 구조는 폴리스티렌과 유사하며 호환성이 뛰어납니다. 따라서 SBS 블록 공중 합체를 PS 개질제로 사용하면 접착제의 스트리핑 강도를 높이고 접착제 층의 경도와 취성을 낮출 수 있습니다. 보계복은 에틸에스테르, 120 휘발유, 톨루엔, 송연유를 혼합용제로, SBS 블록 중합체는 개조제, 송향수지는 증점제로 선택했다. 접착제의 전단 강도는 4.43 MPa 이고, 불균일 박리 강도는 1.4 kn/m 입니다. 이 접착제는 목재, 타일 등의 재질 접착에 사용할 수 있으며, 가구, 장난감 접착에 폴리 비닐 아세테이트를 대체하거나 목재의 밀봉에 네오프렌을 대체할 수 있습니다.

말레 산 무수물로 수정. 맹은 폐폴리스티렌 거품을 유기용제에 녹이고, 개시제와 말레이산물을 넣어 접지반응을 한 다음, 유화장치에 폴리에틸렌알코올 수용액과 유화해 PS 개조성 화이트젤을 준비한다. 전단 강도는 3.92MPa 이상이며 비용은 폴리 비닐 아세테이트 에멀젼의 3 분의 1 에 불과합니다. 그리고 생산 공정은 간단하고 생산 주기는 짧다.

폴리 비닐 아세탈의 변형. 석생훈은 톨루엔과 70 # 휘발유를 혼합용제로 폐기된 폴리스티렌 거품을 녹인 다음 폴리에틸렌알데히드를 넣어 변형시켜 흰색 점성 접착제를 얻는다. 이 접착제의 가장 큰 특징은-40-40 C 에서 사용할 수 있고, 전단 강도는 8.7 MPa 로 유지되고, 시중에 나와 있는 백유액은 0-40 C 의 강도는 9.0MPa 로만 유지될 수 있다는 것이다.

8. 폴리 비닐 알콜의 변형. 진은덕은 크실렌으로 폴리스티렌 거품을 완전히 녹인 다음 폴리에틸렌올을 넣어 개조해 의료용 밀봉제를 만들어 포르말린과 반응하지 않고 내열, 내한, 불 침투성을 지녔다.

9. 활성 단량체의 그래프트 변형. 활성 단량체를 접목한 폐기물 폴리스티렌은 스티렌 체인에 활성 기단을 접목시켜 폐기물 폴리스티렌 거품을 이용하여 성능이 좋은 접착제를 만들 수 있다. 특허에서 100 부의 PS 를 방향향과 염화탄화수소의 혼합용제에 용해시켜 접착제를 형성한 다음 활성화제 염화 아동과 발생제 과산화 부틸을 넣어 90-120 C 로 상승시킨 다음 아크릴로니트릴 20-30 개와 아크릴로니트릴 단량체를 넣어 2 시간 동안 접지반응을 했다고 보도했다. 내수성과 전단 강도는 각각 폴리아세테이트 백유액의 10 배, 3 배 이상이다. PS 접착제는 목재, 가구 및 일상생활용 접착제로 사용할 수 있으며 시멘트 제품, 바닥, 벽지 및 각종 직물을 접착하는 데도 사용할 수 있습니다. 폴리스티렌 대분자에 아크릴로니트릴과 아크릴로니트릴을 접목하면 부착력이 현저히 높아지지만, 첨가된 단량체의 비율이 높기 때문에 원가가 높고 아크릴로니트릴 단량체의 독성도 높아 생산에 어느 정도 어려움이 있다. 그래서 앱을 보급하기가 어렵다. 진켈레 등은 스티렌사슬에 카르 복실 에스테르 단량체의 접지를 연구하여 건축실내 장식용 내수성 접착제를 성공적으로 준비했다. 폐폴리스티렌 거품을 두 가지 유기용제 A 와 B 에 녹여 접착제를 만든다. 개시제의 작용으로 고무액은 불포화 단량체를 접목시키고 극성기는 폴리스티렌 고분자 사슬에 접목한다. 점착수지를 넣어 갈색 접착제로 만들다. 전단 강도는 4.4-4.7 MPa 로 동급 제품보다 난연성이 훨씬 뛰어납니다. 이런 방법으로 준비한 방수제는 물에 담가 4.5 MPa 에 이를 수 있다. 시멘트에 1: 1 을 첨가하면 시공 성능이 우수하며 접착지와 타일의 성능에 영향을 주지 않습니다. 이 개질제들 중에는 에폭시 수지를 개질제로 사용하는 보도가 없다. 에폭시 수지는 종종' 만능접착제' 라고 불리며 각종 금속과 대부분의 비금속 재료에 좋은 접착 성능을 가지고 있으며 항공기 미사일 자동차 건축 전자전기 목재 가공 등 공업 분야에 광범위하게 적용된다. 또한 에폭시 수지 접착제는 공정 성능, 접착 강도, 수축률, 내매체 성능, 전기 절연성 등의 장점을 가지고 있습니다 [43] 분자에는 극성기단도 포함되어 있습니다. 만약 개조성 PS 접착제를 사용할 수 있다면, 성능이 우수한 개조성 PS 접착제를 얻을 수 있을 것이다. 한편, 에폭시 접착제는 일반적으로 바삭하며, PS 의 바삭성과 에폭시 수지의 바삭성을 개선하는 강화제를 첨가하면 이 문제를 해결할 수 있다. 결국 이소시아네이트를 선택하여 만족스러운 효과를 거두었다. 접착 강도를 높이고 경화 시간을 단축시켰을 뿐만 아니라 용제를 절약하고 비용을 절감했습니다. 또한, 나는 백색 라텍스의 배합표를 바탕으로 배합표에서 단량체의 사용량을 대폭 줄이고, 중합 단량체 대신 PS 를 사용하고, 가소제를 첨가하고, 백색 라텍스보다 성능이 우수한 목재 접착제를 만들려고 노력했다. 백색 라텍스의 시장 비용을 크게 낮추어 폐기물 이용의 목적을 달성하였다.

2 PS 수정 접착제 개발

2. 1 솔벤트 기반 PS 수정 접착제 개발

2. 1. 1 기기 및 제약 기기: 항온수욕 전기 믹서 NDJ- 1 회전 점도계; Instron 4467, 4505 범용 재료 시험기; 북풍 오븐 SC-7 가스 크로마토 그래프 (수소 화염 감별기). 약물: 폴리스티렌 폼; 에폭시 수지 (e-51); 톨루엔 디 이소시아네이트; 아조 디 이소 부티로 니트릴; 에틸 아세테이트; 톨루엔 파우더; 아민 경화제.

2. 1.2 실험 원리

폴리스티렌은 분자에 벤젠 고리가 들어 있어 강성과 유연성이 있는 무정형 선형 비극성 물질입니다. 극성 물질 표면의 부착력이 약해 폴리스티렌으로 직접 만든 접착제의 강도가 부족하고 접착층이 바삭하고 딱딱하다. 따라서 PS 접착제에 개질제를 넣어 변형시키고, 스티렌 체인에 극성기를 도입하여 유연성을 높이고 접착 강도를 높여야 한다. 나는 에폭시 수지 (E-5 1) 와 톨루엔 디 이소시아네이트를 개질제로 선택했다. 개시제 아조 이부틸아미드의 작용으로, 톨루엔 이이소시아네이트는 먼저 폴리스티렌과 반응한다. 반응식은 다음과 같습니다.

(2) 사슬 자유 라디칼과 톨루엔 2,4-디 이소시아네이트 가교 결합.

(r 은 벤질)

그런 다음 에폭시 수지를 넣는다. 에폭시 수지의 구조에는 -OH 가 함유되어 있으며, 이소시아네이트는 에폭시 수지의 -OH 와 반응할 수 있다. 일반적인 반응식은 다음과 같습니다.

이런 식으로 이소시아네이트는 PS 와 에폭시 수지를 차례로 변형시켜 부분적으로 가교 결합시켰다.

2. 1.3 접착제 준비

반응용기를 항온수욕에 넣고 믹서봉을 설치하고 혼합용제 100 부 (아세틸렌: 톨루엔 = 4:/KLOC-0

동적으로 섞어서 완전히 녹은 후 점차 70 C 로 뜨거워지고, 개시제 아조 이부틸라니트릴 0.5 부와 톨루엔 2,4-디 이소시아네이트 3 부, 중속 교반반응 약 1- 1.5 시간, 0.5 부를 넣는다

1 톨루엔 2,4-디 이소시아네이트, 50 C 로 냉각, 10 에폭시 수지 (6 10 1) 추가

2. 1.4 접착제 지표 시험 방법

접착제의 휘발성 함량, 점도, 인장 전단 강도 및 유해 물질은 각각 GB/T 2793-95, GB7 124 및 GB18583-200/KLOC-0 으로 되어 있습니다

2.2 에멀젼 PS 수정 접착제 개발

2.2. 1 기기 및 의약품

기기: 전기 믹서; 전기 가열 슬리브; 4 목 플라스크; 구형 환류 응축관; 온도계 물방울 깔때기; Instron 4467, 4505 범용 재료 시험기; 북풍 오븐 SC-7 가스 크로마토 그래프; 적외선 분광계.

약물: 폴리스티렌 폼; 부틸 아크릴 레이트; 비닐 아세테이트; 디 옥틸 프탈레이트; 에틸 아세테이트; 톨루엔 개시제 과 황산 암모늄; 혼합 유화제 (라 우릴 황산나트륨: OP- 10 =

1:2)

2.2.2 수용성 PS 변성 접착제의 제조

혼합용제 50 인분 (에틸산: 톨루엔: 4: 1) 을 4 입 플라스크에 넣고 섞어서 40 인분의 세척, 건조, 분쇄된 폐폴리스티렌 거품을 넣고 점차 40 C 로 가열해 투명한 걸쭉한 액체로 완전히 녹인 후/KK 를 넣는다 40 개의 물 (증류수 또는 탈 이온수) 과 4 개의 혼합 단량체 (아크릴 부틸: 아크릴 레이트 = 1: 1) 를 넣고 60 C 로 가열하여 교반 속도를 높이고 유화 30-40 분 반응 과정에서 열이 방출되고 온도가 자동으로 상승한다. 이때 온도를 75 C 로 가열하고 65,438+02 개의 혼합단량체와 80 개의 물로 구성된 용액을 떨어뜨린다. 혼합단체 수용액을 첨가하는 과정에서 일부 개시제 (발생제 총량 65,438+0 부) 를 간헐적으로 첨가하고 반응온도는 75 ~ 85 C 사이로 조절해야 한다. 모두 첨가한 후, 나머지 모든 개시제를 넣고 90 C 로 가열하고 보온하고, 회수할 용제가 첨가량의 80 ~ 85% 에 도달하면 가열을 중지하고, 50 C 로 식힌 다음, 두 개의 가소제 프탈레이트를 넣고, 잘 섞고, PH 값을 7 정도 조절하고, 실온으로 식혀 흰색 점성 액체를 얻는다

2. 2. 3 PS 변성 에멀젼 접착제의 다양한 성능 지표 시험 방법

접착제의 휘발물 함량은 GB/T 2793-95 로 측정되고, 접착제의 회전 점도는 GB/T 2794-95 로 측정되며, 압축 전단 강도는 Hg/T 2727 부록 B 로 측정되며, 회분과 PH 값은 GB1/KLOC-로 측정됩니다.

3 결과 및 토론

3. 1 용제형 PS 개성 접착제의 결과 및 토론

3. 1 ..1PS 변성 접착제의 기술적 성능은 표1에 나와 있습니다.

3. 1.2 솔벤트 선택

거품 폴리스티렌은 방향족 탄화수소 (예: 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등) 에 용해된다. ), 염소화 탄화수소 (예: 클로로포름, 트리클로로 에틸렌), 카르 복실 레이트 (예: 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트), 케톤 (예: 아세톤, 부틸 케톤).

유기용제로 나누다. 적절한 용제 용해 스티로폼을 선택하는 것은 주로 다음과 같은 측면에서 고려된다. 첫째, 선택한 용제는 폴리스티렌과 새로 첨가된 개질제에 대해 용해성이 좋고 첨가제에 대해 분산성이 좋아야 한다. 둘째, 용제의 성질은 접착제의 성능을 개선하는 것이 가장 좋다. 셋째, 용제의 선택은 저독, 싸구려, 쉽게 얻을 수 있고 안전해야 한다. 상술한 요인을 종합하면 에틸산에스테르나 톨루엔을 용제로 사용하는 것이 비교적 적합하다. 그러나 혼합용제의 용해성이 단일 용제보다 좋고 끓는점, 휘발성, 극성이 다르다는 점을 감안하면 혼합비율을 변경하여 접착제를 조정할 수 있다.

건조 시간은 다른 장소의 요구를 충족시킬 수 있다. 따라서 에틸 아세테이트와 톨루엔의 혼합물을 폴리스티렌 거품의 용제로 선택합니다. 이 두 용매의 물리적 및 화학적 매개 변수는 표 2 에 나와 있습니다.

폴리스티렌의 용해도 매개변수는 9. 1 1 입니다.

용제비 3. 1.3 을 선택합니다

에틸에스테르와 톨루엔을 혼합용제로, 에틸에스테르에는 극성기단이 함유되어 있어 접착제의 성능을 높이는 데 도움이 된다. 끓는점이 낮고 휘발이 빠르다. 톨루엔은 비극성 물질로 끓는 점이 높고 상대적으로 휘발성이 있다.

천천히, 이 둘의 비율이 다르면 변형된 PS 접착제의 건조 속도와 부착력에 영향을 줄 수 있으므로 더 적합한 용제 비율을 선택해야 합니다.

그림에서 볼 수 있듯이 용제 비율, 즉 아세틸산 에틸에스테르 비율이 증가하면 변성 용액의 전단 강도가 증가하고 용제비 4: 1 이후 전단 강도가 다시 감소한다는 것을 알 수 있습니다. 그 이유는 아마도

에틸산 에틸에스테르는 극성이 커서, 한편으로는 개조성을 줄 수 있고, 다른 한편으로는 접착재 표면과 분자간 상호 작용을 할 수 있어 전단 강도가 높아진다. 그것은 매우 빠르게 휘발하고 매우 적극적이다.

따라서 에폭시 수지가 경화된 후 잔류용제가 적은 전단 강도를 높여야 한다는 요구 사항을 충족합니다. 따라서 비율이 증가하고 접착 강도가 증가합니다. 그러나 에틸 아세테이트의 비율이 너무 크면 끓는점이 낮고 휘발성이 빠르기 때문에

접착 가장자리가 경화된 후 내부 용제는 장기간 액체나 반고체에 있을 수 있으며 접착 효과에 영향을 주고 전단 강도가 약간 낮아질 수 있습니다.

3. 1.4 개질제 톨루엔 디 이소시아네이트 사용량이 접착제의 전단 강도에 미치는 영향

톨루엔 디 이소시아네이트 (TDI) 는 강한 극성 물질로, 그 수정 효과가 매우 뚜렷하다. 아주 적은 양만으로도 접착제의 성능을 크게 개선할 수 있으며 폴리스티렌에 좋은 수정 효과뿐만 아니라 에폭시 수지에도 좋은 수정 효과가 있다. (윌리엄 셰익스피어, 폴리스티렌, 폴리스티렌, 폴리스티렌, 폴리스티렌, 폴리스티렌, 폴리스티렌, 폴리스티렌) 폐폴리스티렌의 개조성 반응에서 개질제 TDI 는 폴리스티렌 대분자에 극성기를 도입하여 폴리스티렌 대분자를 교차시키고, 에폭시 수지와 반응하여 에폭시 수지와 폴리스티렌 부분을 교차시키는 두 가지 역할을 한다. 개질제 TDI 의 사용량은 개조성 PS 접착제의 성능에 직접적인 영향을 미친다. 개질제의 양이 적으면 폴리스티렌 분자 사슬에 극성 기단이 적고, 교차도가 부족하고, 인성이 부족해, 개조성 에폭시 수지가 잘 되지 않고, 고무층이 깨지기 쉽다. 사용량이 너무 많으면 물질이 과도하게 교차되고, 심지어 메쉬 구조를 형성하여 전단 강도를 낮출 수 있다. 실험에 따르면 개성제 사용량이 2.0% 일 때 개성 효과가 좋다. 그림 2 와 같이

3. 1.5 에폭시 수지의 선택과 그 사용량이 PS 변성 접착제의 성능에 미치는 영향.

에폭시 수지는 종종' 만능접착제' 라고 불리며 각종 금속과 대부분의 비금속 재료에 좋은 접착성이 있어 항공기 미사일 자동차 건축 전자전기 목재 가공 등에 광범위하게 적용된다. 또한 에폭시 접착제는 공정 성능, 접착 강도, 수축률, 내매체 성능, 전기 절연성 등의 장점을 가지고 있습니다. PS 접착제의 개질제는 페놀수지, 송향수지, 프탈레이트 등이다. 아무도 에폭시 수지 변성 PS 를 시도한 적이 없다. 에폭시 수지에는 극성기가 있기 때문에 PS 에 좋은 수정 효과가 있어야 합니다. 그래서 저는 에폭시 수지로 PS 를 바꾸려고 했습니다. 단독 에폭시 변성 PS 효과가 좋지 않아 접착층이 쉽게 벗겨지고 접착 강도가 크지 않고 접착층이 부서지기 쉬우며, 양자강성이 큰 요인으로 인한 것일 수 있다. 나는 양자에 세 번째 개질제를 넣어 이소시아네이트를 선택하는 데 성공했다. 에폭시 수지의 양은 또한 접착제 용액의 성질에 영향을 미친다. 사용량이 너무 적고 강도가 높지 않지만 사용량이 약간 크면 전단 강도가 떨어집니다. 이는 PS 변성 접착제가 용제형 접착제로 에폭시 수지가 경화된 후 일부 용제가 접착제 층에 남아 접착제의 성능에 영향을 미치기 때문일 수 있습니다. 에폭시 수지의 양이 증가함에 따라 이런 영향은 더욱 두드러진다. 그리고 첨가량이 너무 많고 비용이 많이 든다. 에폭시 수지의 양과 접착제 성능 사이의 관계는 표 3 에 나와 있습니다.