[发明专利]用废旧聚苯乙烯制备可发性聚苯乙烯和石墨可发性聚苯乙烯的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种将废旧聚苯乙烯的再利用，尤其是将废旧聚苯乙烯制备成可发性聚苯乙烯和石墨可发性聚苯乙烯的方法。

背景技术：

可发性聚苯乙烯被广泛应用于建筑、包装、电子电器、交通工具制造和装饰装潢材料等领域。目前以苯乙烯为原料生产的可发性聚苯乙烯的产量已跃居世界泡沫塑料的第二位，多数可发性聚苯乙烯制品使用后直接被废弃，由于其质量轻、体积大、耐腐蚀和抗老化，大量废弃可发性聚苯乙烯散落在自然环境中成为“白色污染”源，对生态环境造成了极大的破坏。因此，如何对废弃可发性聚苯乙烯进行回收和资源化利用，是目前亟待解决的重要课题。目前，国内外对聚苯乙烯的回收利用主要有以下几种方法：熔融和造粒两步法、高温裂解法、作轻质保温建筑材料和溶剂法。其中，溶剂法工艺简单、能耗低，可直接得到聚苯乙烯树脂，回收得到的聚苯乙烯由于可保持原聚苯乙烯分子链不断裂，与用悬浮聚合法制备的聚苯乙烯性能相差无几。石墨与聚苯乙烯材料的制备越来越多的受到人们关注，制备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为主。CN1191868A公开了一种发泡聚苯乙烯废弃物消泡回收工艺的方法，但该方法只是对聚苯乙烯泡沫简单消泡，并不能得到高品质聚苯乙烯，且存在设备复杂、操作不便和耗能高等缺点。CN204196039U公开了一种聚苯乙烯泡沫板回收利用装置的方法，但存在回收过程中由于加热使聚苯乙烯分子链易断裂、能耗大、回收料中杂质对设备损伤大等不足。CN104327299A公开了一种回收处理聚苯乙烯树脂发泡材料的方法，但所用的柑橘油难于得到。CN101701073A公开了一种废旧聚苯乙烯功能化重塑的方法，但该法所用有机试剂沸点较高致使回收过程中能耗增加。综上，现有方法不是产品质量差就是经济效益低。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种废旧聚苯乙烯制备成可发性聚苯乙烯和石墨可发性聚苯乙烯的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

用废旧聚苯乙烯制备可发性聚苯乙烯和石墨可发性聚苯乙烯的方法，包括以下步骤：

a、清洗废旧聚苯乙烯并切成小块以方便进入容器溶解；

b、将石墨加入到二氯甲烷中超声分散，得到含有石墨的二氯甲烷悬浊液；

c、将上述聚苯乙烯原料加入到二氯甲烷溶剂或含有石墨的二氯甲烷悬浊液中，室温搅拌至溶液均一，得到聚苯乙烯的二氯甲烷或含有石墨的二氯甲烷溶液；

d、将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剂水溶液中，在一定速度下搅拌并程序升温，当温度达到50～80℃时聚苯乙烯颗粒生成；

e、分离和洗涤后加入发泡剂得到可发性聚苯乙烯或石墨可发性聚苯乙烯颗粒。

所述石墨为天然石墨、疏水改性石墨或膨胀石墨。

所述的聚苯乙烯(或石墨聚苯乙烯)溶液中聚苯乙烯的质量分数为5～25％。

所述的石墨含量为聚苯乙烯质量的0～10％。

所述的聚苯乙烯(或石墨聚苯乙烯)溶液与表面活性剂溶液体积比为1:1～1:8。

所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，其浓度为1.0～3.0×10^-2mol/L。

所述的搅拌速度为150～500r/min。

所述的升温程序为升温速率为0.3～1℃/min，升温至45℃后保持30～60min，再以升温速率为0.1～0.5℃/min升温至55℃，保持10～30min。

制备过程中蒸馏所得的二氯甲烷和表面活性剂水溶液均能循环利用。

本发明用二氯甲烷或含有石墨的二氯甲烷溶解聚苯乙烯，二氯甲烷溶剂作为再生介质的表面活性剂水溶液可循环利用；回收工艺和装置简单，易于工业化生产；回收成本低、无毒环保。

附图说明：

附图1为利用废旧聚苯乙烯制备可发性聚苯乙烯的技术路线图；

附图2为利用废旧聚苯乙烯制备石墨可发性聚苯乙烯的技术路线图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

用废旧聚苯乙烯制备可发性聚苯乙烯和石墨可发性聚苯乙烯的方法，包括以下步骤：

a、清洗废旧聚苯乙烯并切成小块以方便进入容器溶解；

b、将石墨加入到二氯甲烷中超声分散，得到含有石墨的二氯甲烷悬浊液；

c、将上述聚苯乙烯原料加入到二氯甲烷溶剂或含有石墨的二氯甲烷悬浊液中，室温搅拌至溶液均一，得到聚苯乙烯的二氯甲烷或含有石墨的二氯甲烷溶液；