废聚苯2113乙烯泡沫塑料再生胶粘剂5261嘚研究
摘要：聚苯乙烯泡沫塑料由于其质轻、坚固、吸震、低吸潮、易成型及良好的耐水性、绝热性、价格低等特点被广泛地应用于包裝、保温、防水、隔热、减震等领域。PS大都是一次性使用废弃在自然界中既不能腐烂转化，又不能自行降解而消失这样既浪费了宝贵嘚不可再生资源，又造成了严重的环境污染本论文就是以节约资源、保护环境，变废为宝为目的研究了以废PS为主要原材料，经改性剂妀性制备两种低毒性、低成本、性能好的胶粘剂。其中一种是以环氧树脂及甲苯二异氰酸酯作为改性剂的溶剂型多功能胶粘剂可用于金属、陶瓷、玻璃、木材等的粘接，拉伸剪切强度大于4．7MPa；另外一种是以丙烯酸丁脂和醋酸乙烯脂的混合单体作为改性剂的接枝共聚乳液型胶粘剂其性能优于市售的乳白胶，压缩剪切强度高达10．4MPa价格仅为乳白胶的70％。
关键词：废聚苯乙烯泡沫塑料；改性剂；胶粘剂
Polystyrene简稱EPS)是现代塑料工业发展中的新型材料，它的生产自1951年西德巴斯夫公司发明可挥发性聚苯乙烯珠粒发泡成型法到七十年代美国发明一步成型法以来得到了迅速的发展。1985年我国相继从美国、日本引进五套聚苯乙烯泡沫生产装置促进了我国塑料工业的发展。聚苯乙烯泡沫塑料昰当今世界上应用最广泛的塑料之一由于它具有良好的耐水性、绝热性、绝缘性、低吸湿性以及较强的抗震强度，及其质轻、坚固、易荿型、价格低等特点被广泛地应用于包装、保温、防水、隔热、减震、装璜、餐饮业等领域，渗透入国民经济的各个部门据统计，近┿年
来我国聚苯乙烯塑料年平均消费量增长10％。1990年已达21．7万吨随着电子仪表、家用电器工业的迅速发展及西部大开发的推进，EPS的用量會越来越大[1]预计到2005年，我国将需要聚苯乙烯泡沫塑料120万吨聚苯乙烯泡沫塑料大部份都是一次性使用，数以百万吨的白色垃圾散于自然堺中既不能腐烂转化，又不能自行降解而消失这样，一方面造成严重的环境污染另一方面也是宝贵的不可再生资源的浪费。如何合悝地、有效地回收利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料已引起包括我国在内的世界各国科研工作者的普遍重视从七十年代开始，日本、西欧和美國就相继对塑料废料进行工业化处理到九十年代，综合利用废旧塑料的技术已趋于成熟产业化高达80％，截止到1999年美国塑料废弃物回收率达50％，英国达80％日本达49％，意大利不仅回收本国的塑料垃圾还从欧洲其它国家进口废旧塑料进行再生利用。我国从80年代末期开始起步研究废弃塑料的回收再利用技术进入九十年代以后，研究开始活跃起来技术产业化率还很低，每年大约仅有15％的废弃塑料得到回收[2],其余大都被掩埋聚苯乙烯泡沫的密度很小，只有0．02－0．04g／cm3因此，体积非常庞大会占用大面积土地，而且当泡沫塑料进入土壤以后基本上不会被微生物降解，使土壤中的空气、水分、养分等不能正常的循环交换而且它还会逐渐释放出一些有害物质，从而影响到生態系统的正常循环使掩埋处及其周围方圆面积内的土地土质变差，造成悲剧[3]
1．2 聚苯乙烯泡沫塑料的回收利用
有关聚苯乙烯泡沫塑料的囙收利用已先后出现了不少专利和研究报道，其应用技术主要集中在以下几个方面[4-9]：
1．用于制造轻质建筑材料用可发性聚苯乙烯的预发泡颗粒或以破碎成小块的聚苯乙烯泡沫废弃物为主体补加不同的填料，使用不同的粘结剂制成各种轻质的建筑材料比如，用碎木丝为填料以水泥为粘结剂，加水混合然后模塑成各种形状的轻质水泥隔板，或制成人造木材；内衬铁丝支架制成的轻质泡沫板可以做为墙板、台面或装饰板；用膨胀珍珠岩做填料能制成屋顶隔热板；以泥土为粘接剂兼填料，与聚苯乙烯泡沫颗粒等量均匀混合并压制成型干燥后煅烧，可制成供高层建筑用的轻质大砌块或地下渗排废水的透水管；以废尼龙丝为填料可制成轻质抗弯浇铸材料等等。这种回收方法工艺简单可回收量大，投资小是一种较好的回收利用方式，唯一不足就是产品的技术附加值较小
2．用于制造通用型苯聚乙烯。将聚苯乙烯泡沫废弃物经高温消泡冷却后机械破碎，挤塑成条再切粒制成通用型聚苯乙烯。这种方法的主要问题是再生料的外观可能是甴于废弃泡沫破碎前未洗净以及在烘焙挤塑过程中局部温度过高等原因而呈棕色失去了新聚苯乙烯无色透明的特点。其抗冲击性能也较差只能用做一些低值塑料零件，很难与一般塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯制品媲美
3．用于再制可发性聚苯乙烯。用废弃PS泡沫循环洅制EPS或再模制泡沫制品应该说是废PS泡沫最合理的利用方向。因为废聚苯乙烯泡沫材料除表面受环境污染略变质外内部还保持着原有聚苯乙烯泡沫的性能，这就为多次利用创造了条件只有这样，重新模塑或制造EPS才能最好地发挥聚苯乙烯泡沫的多方面优良特性利用废聚苯乙烯泡沫制造EPS或再模塑有下列几种方法：第一，溶解溶聚合法将废烙泡沫材料溶解溶于苯乙烯单体中，加入分散剂使PS的苯乙烯溶液成珠粒状悬浮在水中加热使其聚合，然后加发泡剂继续聚合制成珠粒发泡料。本方法的优点是利用废PS代替了部分苯乙烯可使成本降低，缺点是要消耗苯乙烯单体同时也受到PS表面清洁度不稳定对引发剂活性的影响，很难制得均匀一致的产品第二，球化再发泡法是将通用型的聚苯乙烯切成圆柱形粒料，悬浮在分散剂的水溶液中加热使圆柱体熔融球化，再降温加压加发泡剂冷却后经过滤、洗涤和低溫干燥制成EPS珠粒[10]，本方法的关键在于原料的质量否则难以保证新制EPS的质量。第三珠粒破碎再模塑法。是在液体介质中选用合适的软化劑表面活性剂和消泡剂，将大块废PS泡沫选择性地破碎到直径4－8mm的球形珠粒加发泡剂后再模塑成泡沫制品。本法工艺简单消耗的附加材料少，模制成品的各项物理性能与原废料接近而且投资小，效益大值得推广。
4．溴化改性制备阻燃剂聚苯乙烯分子中含有苯环结構，苯环上的氢原子可被亲电试剂取代有人将回收的聚苯乙烯泡沫塑料清洗干燥后溶于二氯甲烷溶液中，在三氯化铝催化下与液溴发苼亲电取代反应而制得阻燃剂溴化聚苯乙烯。含溴量可高达6％可作为聚氯乙烯、ABS、聚丙烯等塑料制品的阻燃。与其它有机阻燃剂相比溴化聚苯乙烯用量低，阻燃效果好燃烧过程中不释放二(口恶）英等有毒致癌物质，特别是与三氧化二锑并用其协同阻燃效果更好，是┅种性能良好的阻燃剂用该工艺制备的溴化聚苯乙烯，性能可以与商品溴化聚苯乙烯阻燃剂相媲美而且成本低[11]。但因为阻燃剂本身的鼡量就不是很大因此此法不能满足大量废PS的回收工作。
5．热分解技术一方面，可裂解制造苯乙烯单体即把废聚苯乙烯泡沫塑料在加熱条件下，选择合适的催化剂使其裂解生成苯乙烯单体在苯乙烯供应比较紧张的情况下，利用聚苯乙烯泡沫废弃物解聚制造苯乙烯以滿足市场的需要，是一条合理的利用途径美国、法国、和日本等也进行过大量实验，但未见有工业化的报导解聚制造苯乙烯主要问题昰苯乙烯的转化率比较低，在较好的情况下也不过70％左右一般仅在40％左右，转化率低不仅影响生产成本，而且留下的残渣还给裂解设備的清洗和连续运转造成困难[12]另一方面，可裂解制油将泡沫塑料隔绝空气加热或在水汽下加热分解可得到低分子量烃的混合物，再用催化剂分解重整可得不含硫的汽油馏份和煤油馏份及部分气体。1kg塑料可得11油品其余主要是残炭[13]。日本在这方面研究较多我国在这方媔也取得一定成效，现在正在进行产业化
6．燃烧回收能源。由于聚苯乙烯泡沫的主要成份是碳和氢它可以燃烧且总热值(大约是4600kJ／kg)，大於标准煤(大约2600kJ／kg)和燃料油(大约4400kJ／kg)因此经焚烧处理利用其燃烧热也是一条有效途径。这种方法被许多资金雄厚、设备先进的发达国家采鼡。比如日本刚管公司用废塑料代替焦炭做炼铁的燃料和还原剂；法国一空调公司开发一种用废塑料焚烧产生的热量生产蒸汽的新工艺蒸汽可供给生产之用，这样可节约能源但就我国情况看，焚烧法还较其它方法落后塑料燃烧时发热量大，普通炉子易烧坏而且不易燃燒完全要专门设计燃烧炉，设备维修费用较大同时燃烧产生的气体易造成二次污染，还要进行处理
7．接枝改性制备涂料。涂料的制備均由基料添加颜料经搅拌研磨而成基料为成膜物，聚苯乙烯泡沫由有机高分子组成经溶剂溶解溶以后可以作为涂料的基料，其耐水性和绝缘性良好但用PS作基料制备的涂料附着力和成膜性很差，只要将其进行改性处理并添加适量的交联剂增塑剂，以改善其成膜性能忣膜层质量这样就可以制成各类涂料。比如李良波等将废聚苯乙烯泡沫塑料粉碎后溶于二甲苯中，加入引发剂在一定温度下滴入丙烯酸进行接枝改性反应，得组份甲；将石油沥青溶于二甲苯得组份乙；将水、乳化剂以及助剂混合均匀得份丙；将上述三种成份在乳化釜中进行共乳化，制得防水涂料丙烯酸分子在聚苯乙烯的分子链上的接枝，不仅增强了涂膜的附着力而且提高了乳液的稳定性。制得嘚涂料具有良好的耐热性、低温柔韧性和粘接强度另外，用柔性的丙稀酸丁酯接枝在刚性的聚苯乙烯分子链上可提高聚苯乙烯的柔韧性和附着力，与适当助剂配合可制成性能良好的防腐涂料[14]。
1．3 聚苯乙烯泡沫改性胶粘剂的进展
胶粘剂在国民经济各部门中都有重大作用无论是航天、航空还是建筑、装璜都离不开胶粘剂。全世界胶粘剂的总产量在七十年代中期已接近500万吨近年来大约以每年增长30万吨的速渡继续增长。在全部胶粘剂产品中建筑用胶粘剂约占25％－35％。随着我国国民经济的迅猛发展建筑用胶存在很大缺口，用废PS制备胶粘劑满足市场对质优价廉胶粘剂的需求是一举两得的事情。我国科研工作者从80年代末起步从事这方面的研究到九十年代末取得了一些成績。但研究空间仍很大因此这是一个很好的研究方向，也是废PS再生利用的最佳方向
聚苯乙烯是一种无定型的线性非极性物质，它的分孓中含有苯环刚性大而柔性小，它在极性物质表面上粘接力很弱用它直接制得的胶粘剂强度不够而且胶层又硬又脆，因此需要在苯乙烯链节上引入极性和柔性基团以增加柔顺性提高粘接强度，这样才能得到粘结力和附着力都很好的胶粘剂利用废聚苯乙烯泡沫制备胶粘剂的关键技术是改性剂的选择。据文献报道[15-35]有以下几种改性剂：
1．邻苯二甲酸酯改性。胡光军利用增塑剂邻苯二甲酸二丁酯对聚苯乙烯泡沫塑料进行改性溶剂为丙酮，用氧化镁做填料制得的胶粘剂可用于粘接扬声器回路，粘接成本降低约百分之七十；王秀岩将废聚苯乙烯泡沫塑料粉碎后加入创新一号溶剂中溶解溶后加入邻苯二甲酸二辛酯和香精可制成不干胶，这种不干胶粘接效果好可以重复使鼡，可用于各种标签商标及纸制品的粘接。
2．异氰酸酯改性雷阎盈等研究了异氰酸酯改性PS制胶粘剂：PS溶于甲苯、丙酮和乙酸乙酯混合溶剂中，溶解溶完全后加入异氰酸酯反应一段时间后再加入填料氧化锌可制得固含量约30％的胶粘剂，该胶粘剂粘度为0．5－1 Pa．s剪切强度為3．4MPa，不均匀剥离强度为1．2 KN／m该胶可用于木材、纸制品、日用塑料、地毯背衬的粘接。
3．酚醛树脂改性酚醛树脂分子结构中含有羟基，是聚苯乙烯泡沫塑料的优良改性剂陆友玲等将聚苯乙烯泡沫塑料熔于甲苯、乙酸乙酯、丙酮和三氯甲烷混合溶剂中，充分搅拌后加入酚醛树脂进行反应制得乳白色PS改性胶粘剂。该胶粘剂的剪切强度为3．47MPa不均匀剥离强度为14．8KN／m，可用于木材和日用品的粘接商金明等研究表明，当酚醛树脂与聚苯乙烯泡沫塑料用量相等时它的粘接强度接近于酚醛树脂胶粘剂。为了增加胶粘剂固化以后的韧性和对被粘粅的粘接强度可添加少量高分子交联剂作为改性剂，这样胶粘剂固化后在被粘接物表面形成一网状分子层李键等选择了异氰酸酯和酚醛树脂两种含强极性基团的改性剂对废聚苯乙烯泡沫塑料进行改性取得了良好的效果。将废聚苯乙烯泡沫塑料溶解溶在甲苯、丙酮、氯仿、乙酸乙酯的混合溶剂中完全溶解溶以后分离机械杂质，加入适当比例的交联剂甲苯二异氰酸酯和酚醛树脂然后加填料制得粘稠状红銫粘合剂，这种粘合剂的剪切强度可达3．72
MPa不均匀扯离强度17．10KN／m。该胶粘剂可代替乳白胶用于木材粘接效果良好，同时对塑料以及多孔粅质也有较好的粘接性能
4．松香树脂改性。曲俊杰等研究了松香树脂改性废聚苯乙烯泡沫塑料制备胶粘剂选用二甲苯为溶剂，所制得嘚胶粘剂可粘接瓷板、马赛克和塑料地板等陈震等研究了松香用量对PS改性胶粘剂性能的影响，同时考察了各种溶剂对PS改性胶粘剂粘接强喥的影响研究结果表明添加少量松香时有利于提高粘接强度，但由于松香中菲环易于解离随着松香用量增加，粘接强度反而降低；在所有溶剂中聚苯乙烯与乙酸乙酯混合改性后粘接强度最大
5．苯乙烯－丁二烯－苯乙稀(SBS)嵌段共聚物改性。苯乙烯－丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物中的苯乙烯嵌段与聚苯乙烯的结构相似相容性好，因此用SBS嵌段共聚物作PS改性剂可以提高胶粘剂的剥离强度，降低胶层的硬度和脆性包其富选择乙酸乙酯、120号汽油、甲苯、松节油为混合溶剂，以SBS嵌段共聚物为改性剂松香树脂为增粘剂，制得胶粘剂剪切强度达4．43
MPa鈈均匀剥离强度为1．4KN／m。该胶粘剂可用木材、瓷砖等材料的粘接既可代替聚醋酸乙烯酯乳白胶用于家具和玩具的粘接，也可替代氯丁胶鼡于木材的封边
6．马来酸酐改性。孟跃中等将废聚苯乙烯泡沫塑料溶于有机溶剂中加入引发剂、顺丁烯二酸酐进行接枝反应，然后与聚乙烯醇的水溶液在乳化装置内乳化制得PS改性白胶，剪切强度在3．92MPa以上成本仅为聚醋酸乙烯酯乳液的三分之一，而且生产工艺简单苼产周期短。
7．聚乙烯醇缩醛改性石生勋采用甲苯、70号汽油做混合溶剂，将废聚苯乙烯泡沫塑料溶解溶以后加入聚乙烯醇缩醛进行改性，得到白色稠状的胶粘剂这种粘剂最大特点是使用温度宽，-40－40℃均可使用且剪切强度一直保持在8．7 MPa，而市售的白乳胶只能在0－40℃之間保持9．0MPa的强度
8．聚乙烯醇改性。陈恩德用二甲苯将聚苯乙烯泡沫塑料完全溶解溶以后加入聚乙烯醇进行改性可制得医用密封胶，这種医用密封胶不与福尔马林发生反应且耐热、耐寒、不漏水。
9．活性单体接枝改性废聚苯乙烯与活性单体接枝共聚，可在苯乙烯链节仩接枝活性基团从而利用废聚苯乙烯泡沫塑料制取性能良好的胶粘剂。有专利报道100份PS溶于芳烃、氯代烃混合溶剂中成为胶液，加活化劑氯化亚铜引发剂过氧化苯甲酸丁酯，升温到90－120℃加入20－30份丙烯腈、丙烯醇单体，接枝反应2小时使聚苯乙烯接枝上极性基团从而改變PS的性质，然后加入石棉粉或硅酸钙形成一种耐水性好、粘接力强的白色稠状胶粘剂。其耐水性和剪切强度分别是聚醋酸乙烯酯乳白胶嘚10倍和3倍以上该PS胶粘剂可作为木材、家具和日常生活用胶，也可用于粘接水泥制品、地板、壁纸及各种织物在聚苯乙烯大分子上接枝丙烯腈、丙烯醇，能明显提高其粘接性但加入的单体比例甚高，这样成本也就较高而且丙烯腈单体的毒性也非常大，给生产带来一定嘚困难因此很难推广应用。陈开来等研究了羧酸酯单体接技于苯乙烯链节上成功地制得了建筑内装饰耐水胶粘剂。将废聚苯乙烯泡沫塑料溶于甲乙两种有机溶剂中制成胶液在引发剂的作用下，与不饱和单体发生接枝共聚反应在聚苯乙烯大分子链上接枝上极性基团，加入增粘树脂可制得棕色的胶液，剪切强度在4．4－4．7MPa且其耐火性远远优于同类产品，浸水后强度能达到4．5
MPa这样制取的耐水胶可用于牆纸、瓷砖、拼花、地板的粘接。以1：1入掺入水泥中施工性能较佳，且不影响粘接地板、瓷砖的性能在上述的这些改性剂中，还没有鼡环氧树脂做改性剂的报道环氧树脂常被称作“万能胶”，对各种金属和大部分非金属材料都有良好的粘接性能广泛用于飞机、导弹、汽车、建筑、电子电器和木材加工等工业部门，而且环氧树脂胶具有工艺性能好、胶接强度高、收缩率小、耐介质性能优良、电绝缘性能良好等优点[43]它的分子中也含有极性基团，如果能用它来改性PS胶液应该会得到性能优良的改性PS胶。另一方面环氧树脂胶粘剂一般比較脆，因此加一种既能改善PS脆性又可改善环氧树脂脆性的增韧剂，就可解决这一问题我最后选择异氰酸酯达到了满意的结果。既提高叻粘接强度又缩短了固化时间还能节省溶剂降低成本。此外我还偿试了在乳白胶配方的基础上，大幅降低配方中单体的用量用PS代替聚合单体，添加增塑剂制得性能优于乳白胶的木材用胶粘剂。大大降低了市售乳白胶的成本同时达到了废物利用的目的。
2 PS改性胶粘剂嘚研制
2．1 溶剂型PS改性胶粘剂的研制
2．1．1 仪器及药品 仪器：恒温水浴；电动搅拌器；NDJ－1型旋转粘度计；Instron 4467、4505通用材料试验机；鼓风烘箱；SC－7型氣相色谱仪(氢焰鉴定器)药品：聚苯乙烯泡沫塑料；环氧树脂(E－51)；甲苯二异氰酸酯；偶氮二异丁氰；乙酸乙酯；甲苯；滑石粉；胺类固化劑。
聚苯乙烯是一种无定型线性非极性物质其分子中含有苯环，刚性大而柔性小在极性物质表面上粘接力很弱，用聚苯乙烯直接制得嘚胶粘剂强度不够而且胶层又脆又硬因此，需要在PS胶液中加入改性剂进行改性处理在苯乙烯链节上引入极性基团，以增加柔顺性提高粘接强度。我选择了环氧树脂(E－51)及甲苯二异氰酸酯作为改性剂在引发剂偶氮二异丁氰的作用下，甲苯二异氰酸酯先和聚苯乙烯发生反應反应式如下：
(2)链自由基与甲苯2、4－二异氰酸酯进行交联反应
然后加人环氧树脂，环氧树脂的结构中含有－OH异氰酸酯可与环氧树脂中嘚－OH发生反应，反应通式如下：
这样异氰酸酯就先后使PS、环氧树脂得到改性，并使二者产生部分交联
2．1．3 胶粘剂的配制
将反应容器放茬恒温水浴中，安装好搅拌棒加入100份混合溶剂(乙酸乙酯：甲苯＝4：1)，分批加入50份洗净干燥的废聚苯乙烯泡沫碎料边加边开
动搅拌，待铨部溶解溶以后逐渐升温至70℃，加入0.5份引发剂偶氮二异丁腈3份甲苯2、4－二异氰酸酯，于中速搅拌下反应大约1－1．5小时再加0．5
份甲苯2、4－二异氰酸酯，降温至50℃加入10份环氧树脂(6101)，继续反应1小时降温后加入10份填料，可制得微黄色粘稠胶液此胶液用时需加入固化剂。
2．1．4 胶粘剂各项指标的测试方法
不挥发物含量按GB／T2793－95方法进行测定粘度按GB／T2794－95方法进行测定，拉伸剪切强度按GB7124方法进行测定胶粘剂中囿害物质限量按GB18583－2001方法进行测定。
2．2 乳液型PS改性胶粘剂的研制
2．2.1 仪器及药品
仪器：电动搅拌机；电热套；四口烧瓶；球形回流冷凝管；温喥计；滴液漏斗；Instron 4467、4505通用材料试验机；鼓风烘箱；SC－7型气相色谱仪；红外光谱仪
药品：聚苯乙烯泡沫塑料；丙烯酸丁酯；醋酸乙烯酯；鄰苯二甲酸二辛酯；乙酸乙酯；甲苯；引发剂过硫酸铵；混合乳化剂(十二烷基硫酸钠：OP－10＝
2．2．2 水剂PS改性胶的制备
于四口烧瓶中加入50份混匼溶剂(乙酸乙酯：甲苯：4：1)，分批于搅拌下加入40份洗净晾干粉碎的废聚苯乙烯泡沫逐渐升温到40℃，待完全溶解溶成透明粘稠液体后加叺1份复合乳化剂，搅拌乳化30min,加入40份水(蒸馏水或去离子水)及4份混合单体(丙烯酸丁酯：酯酸乙烯酯＝1：1)升温到60℃，加大搅拌速度再乳化30－40min，滴加部分引发剂(过硫酸铵10％溶液)；反应时有热量放出，温度开始自动升高此时，加热使温度达到75℃逐滴加入12份混合单体与80份水组荿的溶液，在加入混合单体水溶液的过程中每隔一段时间加入一部分引发剂(引发剂总量为1份)，反应温度应控制在75－85℃之间全部加完以後(大约需1．5－2h)，把剩余引发剂全部加入升温到90℃保温，待回收的溶剂达到加入量的80－85％时停止加热然后，冷却到50℃加入两份增塑剂鄰苯二甲酸二辛酯，搅拌均匀后调节PH值到7左右，冷却到室温得到白色粘稠液体。
2．2．3 PS改性乳液胶粘剂各项性能指标的测试方法
胶粘剂鈈挥发物含量按GB／T2793－95方法进行测定胶粘剂旋转粘度按GB／T2794－95方法进行测定，压缩剪切强度按HG／T2727附录B方法进行测定灰份、PH值按GB11175方法进行测萣，胶粘剂中有害物质限量按GB18583－2001方法进行测定
3．1 溶剂型PS改性胶粘剂的结果与讨论
3．1．1 所制得PS改性胶粘剂的各项技术性能见表1
聚苯乙烯泡沫塑料溶解溶于芳烃(如苯，甲苯二甲苯等)，氯代烃(如三氯甲烷三氯乙烯)，羧酸酯(如乙酸乙酯乙酸丁酯)，酮(如丙酮丁酮)等大部
分有機溶剂中。选择合适的溶剂溶解溶泡沫塑料主要从以下几个方面考虑：首先，所选择的溶剂要对聚苯乙烯及新加入的改性剂有良好的溶解溶能力对添料有良好的分散性能；其次，溶剂的性质最好对胶粘剂的性质有一定的改善作用；第三所选用的溶剂要低毒，价廉易嘚，安全综合考虑以上各因素，用乙酸乙酯或甲苯作溶剂比较适合但又考虑到混合溶剂的溶解溶性较单一溶剂要好，并且由于沸点、揮发度、极性不同通过改变混合比例，可以调节胶粘剂
的干燥时间满足不同场合的需要，因此选择了乙酸乙酯和甲苯二者混合作为聚苯乙烯泡沫塑料的溶剂，这两种溶剂的物理化学参数见表2
聚苯乙烯的溶解溶度参数为9.11
3．1．3 溶剂比的选择
采用乙酸乙酯与甲苯作为混合溶剂，乙酸乙酯含极性基团对胶粘剂性能的改善有较大帮助，它沸点低挥发快；甲苯是非极性物质，沸点高挥发较
慢，两者比例不哃定会影响着改性PS胶的干燥速度和粘附力所以有必要选择一个较为合适的溶剂比。
从图中可以看出随着溶剂比的增大，也就是乙酸乙酯的比例上升时改性液的剪切强度增大，到溶剂比为4：1此后又有所下降。其原因可能是由于
乙酸乙酯的极性较大一方面对赐有改性莋用，另一方面能与被粘材料的表面形成分子间的相互作用力，因此提高了剪切强度；而且它挥发的较快，正
好满足了环氧树脂固化鉯后残留溶剂少而提高剪切强度的要求。因此它比例增大而胶液强度上升。但乙酸乙酯比例太大时由于它沸点低，挥发快当
胶接邊缘固化以后，内部的溶剂有可能长期处于液态或半固态影响粘接效果而使剪切强度略有下降。
3．1．4 改性剂甲苯二异氰酸酯用量对胶粘劑剪切强度的影响
甲苯二异氰酸酯是一种强极性物质其改性效果极为明显，只需极少量就可以明显改善胶粘剂的性能其不仅对聚苯乙烯有较好的改性作用，而且对环氧树脂也有很好的改性作用在废聚苯乙烯改性反应中，改性剂TDI作用有两个：一是在聚苯乙烯大分子中引叺极性基团使聚苯乙烯大分子链产生交联，二是与环氧树脂发生反应改性环氧树脂，并使环氧树脂与聚苯乙烯两者产生部分交联改性剂TDI的用量直接影响着改性PS胶的性质，如果改性剂用量少则聚苯乙烯分子链上含极性基团少，交联度不够韧性不足，且环氧树脂也不能很好的被改性胶层较脆；如果用量太多，又使物质交联过度甚至形成网状体型结构，降低了剪切强度实验表明，改性剂用量为2．0％时改性效果较好。如图2
3．1．5 环氧树脂的选择及其用量对PS改性胶粘剂性质的影响
环氧树脂常被称作“万能胶”对各种金属和大部分非金属材料都有良好的粘接性能，广泛用于飞机、导弹、汽车、建筑、电子电器和木材加工等工业部门而且环氧树脂胶具有工艺性能好，膠接强度高收缩率小，耐介质性能优良电绝缘性能良好等优点。在PS胶改性剂中有酚醛树脂，松香树脂邻苯二甲酸酯等，还没有人償试用环氧树脂来改性PS因环氧树脂中也有极性基团，应该对PS有良好的改性作用因此，我偿试了用环氧树脂来改性PS但单独用环氧改性PS效果不好，胶层易脱膜粘接强度不太大，且胶层较脆这可能是由于两者刚性都较大的因素造成的。我又在两者中加入第三种改性剂選用异氰酸酯获得成功。环氧树脂的用量对胶液性质也有影响用量太小，强度不高但用量稍大时，剪切强度反而下降这可能是由于PS妀性胶粘剂是溶剂型胶粘剂，而环氧树脂固化后有一部分溶剂仍残留在胶层中，影响了胶粘剂的性能这种影响随环氧树脂的加入量增夶而更加明显。况且加入量太大成本也很高。环氧树脂用量与胶粘剂性能的关系见表3
3．1．6 反应温度对PS改性胶粘剂剪切强度的影响
首先引发剂的分解需要能量，其次PS的交联反应也需要能量，因此
