[发明专利]再生可发性聚苯乙烯制法

说明书

本发明提供了一种使聚苯乙烯泡沫塑料废弃物再生成可发性聚苯乙烯（EPS）的适用技术、EPS是制取聚苯乙烯泡沫塑料的基本原料。

1986年世界EPS的年生产能力约187万吨（西欧约占一半）。我国现为2.5万吨/年。在欧、美、日、EPS用作包装材料的消费量分别占本地区EPS消费量的1/2、2/3和4/5。目前我国年产聚苯乙烯泡沫塑料已达十余万吨，其中大部分用作包装材料。聚苯乙烯泡沫废弃物主要来自一次性消费的包装材料以及泡沫塑料厂的废次品和切割边角料。到1980年这种废弃物全球每年已超过50万吨。这些废弃物质轻、占地大，在土壤中不会自行腐化，日积月累造成环境严重污染，成为公害。如何处理和利用这些废弃物，已引起人们普遍关注。

目前，处理利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料的方法很多，归纳起来有以下几类：

1.直接焚烧利用热能。2.干馏裂解回收溶剂或提炼苯乙烯。3.热塑加工成模塑料或共混改性模塑料。4.用溶解法改性沥青、松香或用于制造防水涂料、粘结剂。5.机械粉碎后用作土壤改良材料或暗渠排水管周围的过滤材料。6.机械破碎后用水泥等粘结，作轻质绝热材料、隔音材料或透水性材料用于建筑业或地下渗排废水等。7.再生制可发性聚苯乙烯，可供重新模塑成泡沫塑料制品。

以后一种再生方法的利用最为合理，也最经济。国外六十年代中期已有采用一步法或二步法进行再生的专利。一步法再生EPS（BP  1，021，250）系利用废泡沫料代替30-50%的苯乙烯，使之溶解于苯乙烯单体中，进行悬浮聚合并适时加入发泡剂，制得EPS。二步法再生EPS（BP988，289;988，290），是先将废泡沫料热塑造粒，然后以水作分散介质，在热压釜中加发泡剂，使渗入球化了的料粒中，以制取成品。此两种方法对工艺技术和生产设备要求均较高。

本发明的目的在于提供一种对设备要求不高，工艺技术简单，能处理聚苯乙烯泡沫废弃物料，使之再生制造成可发性聚苯乙烯的方法。

本发明是在室温下，把聚苯乙烯泡沫废料徐徐投入凝胶化促进剂和发泡剂的混合液中进行捏和，废料迅即脱泡收缩成面团状凝胶，经机械加工成粒径0.25-2mm的粒料，风干至残余发泡剂含量（即干基湿含量）≤8%（重量）即得再生EPS。

本发明所用的发泡剂是对聚苯乙烯无溶解性、沸点低于100℃（最好是≤60℃），含碳原子5-8的烷烃及其混合物，如戊烷、已烷、庚烷或石油醚等。

本发明所用的凝胶化促进剂是能使聚苯乙烯溶解或充分溶胀的有机溶剂，如苯、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、醋酸甲酯、醋酸乙酯、香蕉水以及丙酮和乙醚等，凝胶化促进剂的用量为混合液总量的5-50%（体积）。混合液用量以聚苯乙烯泡沫废料重量的40-60%（重量）为宜。

凝胶化促进剂的加入，可促使聚苯乙烯泡沫料软化、脱泡而转化成为面团状凝胶。经造粒、风干后残留于EPS粒料中的凝胶化促进剂，也同样起着发泡剂的作用。但凝胶化促进剂沸点偏大，残留量偏大时，蒸汽发泡预胀物需缓慢冷却，才不致有过大的收缩，并具有较好的回弹性。

本发明所制得的面团状凝胶料，在机械造粒时，表现出明显的粘弹性。料团的粘软程度，可通过凝胶化促进剂的选择和用量等因素来加以调节。增大凝胶化促进剂的用量，提高温度都能使凝胶变得较粘软。随着凝胶料干基湿含量的降低，可显现出相反的结果。再生粒料的风干属扩散控制过程。粒度越小，风干所耗工时越少。再生EPS粒料的干基湿含量＞9%时，蒸汽发泡预胀物气孔粗大，收缩性大，回弹性差。为保证再生EPS的发泡质量，应控制风干程度，使干基湿含量降至8%以下，通常以干基湿含量5-8%为佳。由再生EPS制得的聚苯乙烯泡沫塑料制品的密度，取决于EPS蒸汽发泡预胀珠粒的堆比重，而后者主要取决于EPS粒料的发泡剂含量（即EPS粒料的干基湿含量），此外EPS预发泡的工艺条件也有相当影响。本发明的再生EPS蒸汽发泡预胀珠粒的堆比重可在0.015-0.05之间调节，通常控制在0.02-0.03之间。

本发明的再生EPS凝胶化造粒法，过程简单、能耗低，且易于添加各种助剂进行改性，以制取自熄性、着色产品。有价值的助剂包括增白剂、着色剂和多种阻燃剂如三溴苯酚、四溴双酚A、五溴一氯环已烷、五溴苯酚、六溴环十二烷、十溴二苯醚以及氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑等等。当凝胶料中加有适量氢氧化铝时，还可缓解机械造粒时料粒相互粘结的现象。

本发明制得的再生EPS粒料若密闭保存，可经年不失效。用以加工成型制得的泡沫塑料板材，质量可达轻工部标准。

实施例1