[發明專利]用廢舊聚苯乙烯制備可發性聚苯乙烯和石墨可發性聚苯乙烯的方法

在審

• 申請號: 201510873408.4
• 申請日: 2015-12-03
• 公開（公告）號: CN105348554A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 李俊鋒;李澍;張力
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C08J9/04
• 分類號: C08J9/04;C08J3/03;C08L25/06;C08K3/04
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王立文

技術領域：

本發明涉及一種將廢舊聚苯乙烯的再利用，尤其是將廢舊聚苯乙烯制備成可發性聚苯乙烯和石墨可發性聚苯乙烯的方法。

背景技術：

可發性聚苯乙烯被廣泛應用于建筑、包裝、電子電器、交通工具制造和裝飾裝潢材料等領域。目前以苯乙烯為原料生產的可發性聚苯乙烯的產量已躍居世界泡沫塑料的第二位，多數可發性聚苯乙烯制品使用后直接被廢棄，由于其質量輕、體積大、耐腐蝕和抗老化，大量廢棄可發性聚苯乙烯散落在自然環境中成為“白色污染”源，對生態環境造成了極大的破壞。因此，如何對廢棄可發性聚苯乙烯進行回收和資源化利用，是目前亟待解決的重要課題。目前，國內外對聚苯乙烯的回收利用主要有以下幾種方法：熔融和造粒兩步法、高溫裂解法、作輕質保溫建筑材料和溶劑法。其中，溶劑法工藝簡單、能耗低，可直接得到聚苯乙烯樹脂，回收得到的聚苯乙烯由于可保持原聚苯乙烯分子鏈不斷裂，與用懸浮聚合法制備的聚苯乙烯性能相差無幾。石墨與聚苯乙烯材料的制備越來越多的受到人們關注，制備石墨聚苯乙烯材料的方法中主要以原位聚合法和溶液共混法為主。CN1191868A公開了一種發泡聚苯乙烯廢棄物消泡回收工藝的方法，但該方法只是對聚苯乙烯泡沫簡單消泡，并不能得到高品質聚苯乙烯，且存在設備復雜、操作不便和耗能高等缺點。CN204196039U公開了一種聚苯乙烯泡沫板回收利用裝置的方法，但存在回收過程中由于加熱使聚苯乙烯分子鏈易斷裂、能耗大、回收料中雜質對設備損傷大等不足。CN104327299A公開了一種回收處理聚苯乙烯樹脂發泡材料的方法，但所用的柑橘油難于得到。CN101701073A公開了一種廢舊聚苯乙烯功能化重塑的方法，但該法所用有機試劑沸點較高致使回收過程中能耗增加。綜上，現有方法不是產品質量差就是經濟效益低。

發明內容：

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種廢舊聚苯乙烯制備成可發性聚苯乙烯和石墨可發性聚苯乙烯的方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

用廢舊聚苯乙烯制備可發性聚苯乙烯和石墨可發性聚苯乙烯的方法，包括以下步驟：

a、清洗廢舊聚苯乙烯并切成小塊以方便進入容器溶解；

b、將石墨加入到二氯甲烷中超聲分散，得到含有石墨的二氯甲烷懸濁液；

c、將上述聚苯乙烯原料加入到二氯甲烷溶劑或含有石墨的二氯甲烷懸濁液中，室溫攪拌至溶液均一，得到聚苯乙烯的二氯甲烷或含有石墨的二氯甲烷溶液；

d、將聚苯乙烯的二氯甲烷或含有石墨的二氯甲烷溶液加入到表面活性劑水溶液中，在一定速度下攪拌并程序升溫，當溫度達到50～80℃時聚苯乙烯顆粒生成；

e、分離和洗滌后加入發泡劑得到可發性聚苯乙烯或石墨可發性聚苯乙烯顆粒。

所述石墨為天然石墨、疏水改性石墨或膨脹石墨。

所述的聚苯乙烯(或石墨聚苯乙烯)溶液中聚苯乙烯的質量分數為5～25％。

所述的石墨含量為聚苯乙烯質量的0～10％。

所述的聚苯乙烯(或石墨聚苯乙烯)溶液與表面活性劑溶液體積比為1:1～1:8。

所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，其濃度為1.0～3.0×10^-2mol/L。

所述的攪拌速度為150～500r/min。

所述的升溫程序為升溫速率為0.3～1℃/min，升溫至45℃后保持30～60min，再以升溫速率為0.1～0.5℃/min升溫至55℃，保持10～30min。

制備過程中蒸餾所得的二氯甲烷和表面活性劑水溶液均能循環利用。

本發明用二氯甲烷或含有石墨的二氯甲烷溶解聚苯乙烯，二氯甲烷溶劑作為再生介質的表面活性劑水溶液可循環利用；回收工藝和裝置簡單，易于工業化生產；回收成本低、無毒環保。

附圖說明：

附圖1為利用廢舊聚苯乙烯制備可發性聚苯乙烯的技術路線圖；

附圖2為利用廢舊聚苯乙烯制備石墨可發性聚苯乙烯的技術路線圖。

具體實施方式：

下面結合附圖和實施例對本發明的技術方案作進一步詳細說明。

用廢舊聚苯乙烯制備可發性聚苯乙烯和石墨可發性聚苯乙烯的方法，包括以下步驟：

a、清洗廢舊聚苯乙烯并切成小塊以方便進入容器溶解；

b、將石墨加入到二氯甲烷中超聲分散，得到含有石墨的二氯甲烷懸濁液；

c、將上述聚苯乙烯原料加入到二氯甲烷溶劑或含有石墨的二氯甲烷懸濁液中，室溫攪拌至溶液均一，得到聚苯乙烯的二氯甲烷或含有石墨的二氯甲烷溶液；