废聚苯乙烯的化学回收方法
聚苯乙烯生产及回收循环
1、简介
聚苯乙烯是指有苯乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物， 英文简称PS。玻璃化温度80-90℃，非晶态密度1.04-1.06 g/cm3 ，晶体密度1.11-1.12g/cm3，熔融温度240℃。通常的聚苯乙烯 为非晶态无规聚合物，具有优良的绝热、绝缘和透明性，长期使 用温度0-70℃，但脆，低温易开裂。此外还有全同和间同立构聚 苯乙烯。全同聚合物有高苯乙烯可以通过本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合与乳液聚合 四种方法。按照配位聚合、自由机型聚合机理进行聚合。乳液聚 合法主要用于ABS的生产，苯乙烯的溶液聚合工业上也未采用。目 前工业上应用较多的是本体聚合和悬浮聚合。
1. 苯乙烯的本体聚合
2． 苯乙烯的悬浮聚合
主要用于苯乙烯共聚物如SAN、SMMA以及可发性聚苯乙烯（EPS） 等的生产，苯乙烯悬浮聚合法油相中为苯乙烯、共聚单体，生产 可发性聚苯乙烯时则还有低沸点脂肪烃，自由基引发剂（过氧化 二苯甲酰），有时还需要加入链转移剂。水相中为去离子水、分 散剂。由于苯乙烯悬浮聚合温度超过100℃，一般的有机类分散 剂不能使用，而需要用高分散剂不溶于水的无机盐粉料作为分散 剂（磷酸钙、碳酸镁等）。
单体油相与水相的比例在0.8：1-2:1范围，苯乙烯悬浮聚合在
釜式压力反应器中间歇操作，开始反应温度为80℃，逐步提高到 140℃作用。反应实际为5-24h，然后经酸洗使分散剂溶解，经离 心分离脱除水后干燥，添加必要助剂与颜料后挤出造粒。
3、PS的性能
热性能 最高工作温度为60-80℃。当加热至Tg以上， PS转变为高弹态，且保持这种状态在较宽的范围内，这 就使其热成型提供方便。PS的热变形温度为70-80℃， 脆化温度为-30℃，PS在高真空和330-380℃下剧烈降解 。 机械性能 PS的分子量过高，加工困难，所以通常聚 苯乙烯的分子量为5-20万。PS的机械性能，随温度升高 ，刚性（弹性模量、抗拉强度、冲击强度等下降，而断 裂伸长率较大。
溶剂法回收废旧聚苯乙烯泡沫塑料
溶剂法回收废旧聚苯乙烯泡沫塑料文章编号:1005—3360(20l0)12-0069—05溶剂法回收废旧聚苯乙烯泡沫塑料RecyclingofWastePolystyreneFoambySolvent摘要:根据溶解度参数愿则筛选溶解废旧聚苯乙烯(PS)泡沫塑料的溶剂.结果表明:冀酸正丁膏和=甲苯以体积比1:2形成的复合溶剂效果较好,在40℃时,废IEIPS泡沫塑料的溶解度可达o.82g/ml.采用正度烷作为溶卉|回收过程的沉淀剂能够回收得到90%以上的PS原料.伺时,对废IBPS泡沫董料的热稳定性爱其溶解前后的化学结构分别进行了TGA和FTIR表征.结果表明:该回收过程仅仅是溶解滑泡.并没有发生解聚反应,且无溶剂残留.最后,利用黏度法测定回收后的PS黏均分子量约为2.815×10.Abstract:Thesolventdissolvingthewastepolystyrene(PS)foamwasselectedaccordingtoth eruleofsolubilityparameter.Theresultsshowthatcompoundingsolventmixedwithbutylacetate andxylene(volumeratiowas1:2),hasthebetterdissolutioneffect.ThedissoIvab-¨tvofthecompoundingsolventreachesto0.82g/mlunder40℃.Duringtheprocessofrecyclingthewa steingn-heptaneasprecipitant,andthentherecoveryofthewastePSismorethan90%.ThethermalstabilityandchemicalstructureofPSwerecharacterlzedbyTGAandFTIR.respectively.Theresultsshowthattheprocessofrecyclingisdissolveddefoaming,the depolymerizationreactiondoesn'toccurinthisprocess,andthereisnoresiduesolvent.TheviscosityaveragemolecularweightofrecycledPSis2.815×10measuredbyviscositymethod.关键词:废旧聚苯乙烯;溶剂;溶解度参数;回收中图分类号:TQ325.1文献标识码:B Keywords:Wastepolystyrene;Solvent;Solubilityparameter;Recycling随着社会的发展,电子产品越来越多,由此产生的聚苯乙烯(Ps)泡沫塑料的废弃包装物越来越多.如果不能合理处理这部分垃圾,既是对资源的极大浪费,又会对环境造成严重的污染….但是废iEtPS泡沫塑料由于密度小,体积大,回收时运输成本过高,所以当前主要的处理方法是从减小体积入手,如果使用合适的溶剂溶解,可以将废旧PS泡沫塑料的体积减小100倍(没有聚合链的降解),那么运输成本将会大幅降低.回收方法包括加热回收法和溶剂改性法等】.其中,加热回收法需要建立专门装置,集中处理,成本高且有废气,废渣排放,容易对环境造成二次污染.目前,国内外均有用溶剂改性法回收并将回收料制成胶黏剂的文献报道,但大都因为所采用的溶剂(如苯,氯苯,卤代烃)有毒或溶剂价格昂贵而未能推广应用.].另外,通过天然有机溶剂如桔子油,柠檬烯等可以回收废旧Ps泡沫塑料],尽管溶解性较好,但天然溶剂的分■■■■■■●■■■■■■■■■■■■●■■■■■■■'I!!竺!!:!!:!:离提纯成为制约这一工艺的瓶颈.因此,溶剂法回收废旧PS泡沫塑料还需寻找价廉,低毒的溶剂.本实验根据溶解度参数原则筛选出适宜的溶解废lHPS塑料泡沫的溶剂,利用溶剂回收得~lJPS原料,然后通过沉淀或蒸馏回收溶剂,旨在找到切实可行的废IHPS泡沫塑料的回收溶剂.1实验部分1.1原料与试剂废旧聚苯乙烯(Ps),电脑包装箱泡沫塑料;二甲苯,化学纯,沈阳市化工五厂;醋酸正丁酯,分析纯,沈阳市新西试剂厂.1.2仪器与设备傅里叶红外变换光谱仪,SpectrumOne,美国PerkinElmer公司;6970微机差热天平(TG),HC%2,北京恒久科学仪器厂.1.3溶剂的选择原则溶剂选择通常遵循以下规律:(1)'极性相近"原则:极性大的溶质溶于极性大的溶剂;极性小的溶质溶于极性小的溶剂.溶质和溶剂的极性越相近,二者越易溶;(2)溶剂化原则:溶剂分子对溶质分子产生的相互作用,当作用力大干溶质分子的内聚力时,能使溶质分子彼此分开而溶于溶剂中;(3)"溶解度参数"原则:如果溶剂的溶解度参数和聚合物的溶解度参数相近或相等时,就能使这一聚合物溶解】.综合以上原则,实验初步筛选出几种溶剂,考察单一和复合溶剂对废IEIPS泡沫塑料的溶解度.1.4溶解性实验取一定质量的废[RPS泡沫塑料,破碎至直径为10mIi1的小块,加入一定体积的溶剂进行溶解,待完全溶解后静置5rain,计算该溶剂的溶解度.溶解度为单位体积的溶剂能够溶解Ps的质量,ml.1.5表征方法1.5.1PS原料及回收产物的红外分析利用红外光谱仪对回收前后废旧PS进行结构分析.1.5.2废旧PS泡沫塑料热重分析利用TGA对废lHPS泡沫塑料的热稳定性进行分析.具体条件为:升温梯度为1℃,升温速率15*C/ min,最终温度500~C.1.5.3回收产物黏均分子量的测定根据文献j,在体积比为1:2的醋酸正丁酯和二甲苯的混合液中,对不同浓度的废IHPS溶液的相对黏度,7进行测定,利用半经验公式:Mark.Houwink方程[,7卜来求出PS的黏均分子量.其中[,7]是特性黏度;是分子量;口gi"是两个参数,30℃水浴的实验条件下,/~--7.2×10一,=0.72.2结果与讨论2.1废IHPS泡沫塑料TG分析图1曩IBPS范辣曩科的TG曲缉Flg1TGcurveofwastePSfoamplastic图l是废lHPS泡沫塑料的TG曲线.从图l可以看出,Ps在IO0~C前略有失重,可能是由于原料中含有微量的水分所致.在200℃失重1O%左右,说明废lHPS泡沫塑料开始少量分解,至375oC完全失重.由此可以推断废IHPs泡沫塑料的热分解温度起始于200℃左右.因此,溶剂法回收废lHPS泡沫塑料的温度不能高于200~C.2.2溶剂的溶解性2.2.1单一溶剂的溶解性聚合物的参数取决于化学结构和其他因素,如分子质量和交叉耦合程度等.因此Ps的溶解度参数值因其不同的文献来源而存在差异.本实验采用实用溶剂手册给出的值】,初步筛选出的溶剂对废IHPS泡沫塑料的溶解度,见表1.表1簟一溶剂的溶解性Tab1SolubilityofsinglesolventPS松节油环己烷醋酸正丁酯四氯化碳二甲苯甲苯醋酸乙酯三氯甲烷0.24320.0973052690.23540.5443O4644035440.3333从表l可以看出,芳烃类溶剂的溶解度较大,可能是由于芳烃类形成氢键的趋势较低.热力学中关于两种物质相溶性与其溶解度参数的关系表明,这个差值越小,则溶解力越强.实验表明:与PS溶解度参数相近的溶剂有甲苯,二甲苯和醋酸乙酯等,且其溶解度也较大,但溶剂的选择还需从价格,毒性,货源和挥发性等方面综合考虑,有时只使用一种溶剂不能达到较好的效果,则应采取多种溶剂的复配技术.综上所述,经过初步筛选,二甲苯,醋酸正丁酯和醋酸乙酯为合适的溶剂.2.2.2复合溶剂的溶解性为了研究两种溶剂是否具有协同效应,将筛选出的溶解度较大的3种单一溶剂按照一定体积比进行复配,测定复合溶剂的溶解度,结果见表2.复合溶剂的溶解度参数[f:的理论计算:自合=,+,(z),.其中,,5,为溶剂1和溶~/J]2的溶解度,,(?),为溶剂l和溶N2所占的体积分数.表2复合溶剂的溶解性Tab2Solubilityofcompoundsolvent一.ll,辫醋酸正丁酯:醋酸乙酯1:O4:11:11:40:1醋酸正丁酯:二甲苯1:04:10526904334O.3185O41060.35440526905034O5179O.511105991056390.5443从表2可以看出,单独使用醋酸正丁酯其溶解度较大,但其与醋酸乙酯形成的复合溶剂的溶解度反而降低,这可能是由于两者均为酯类,互溶性较好,降低了对PS的溶解能力.当醋酸正丁酯与二甲苯进行复配,两者之间体积比为l:2时,溶解度达到最大值0.5991g/ml,可能是由于醋酸正丁酯和二甲苯之间具有一定的协同效应.因此,本实验的最佳复合t~-#/4由体积比为1:2的醋酸正丁酯与二甲苯组成.2.3溶解过程中的影响因素2.3.1温度对溶解度的影响温度升高,分子间运动速度加快,两种物质的溶解能力也将改善.但过度提高温度一方面消耗能源,另一方面有可能使废IHPS泡沫塑料解聚和溶剂蒸发.结合废IHPS泡沫塑料的热失重温度及溶剂的沸点,本实验选择在30～60℃范围内考察温度对PS溶解度的影响.温匿/'C图2温度对溶解度的影响Fig2Influenceoftemperatureonthesolubility从图2可以看出,在该温度范围内,溶剂对废IHPS泡沫塑料的溶解度有随温度升高而增加的趋势.溶解效果最好的复合溶剂在40℃,其溶解度达到了o.82g/ml.因此,适当提高温度有利于废IHPS 泡沫塑料的溶解.2.3.2温度对溶解时问的影响温度/"C图3温度对溶解时间的影响Fig3Influenceoftemperatureonthesolubletime从图3可以看出,温度升高使废IHPSi容解时间明显缩短,从而节省处理时间,降低了回收成本.混合溶剂溶解废IHPS泡沫塑料的时间明显比单独使用醋酸正丁酯和二甲苯要长.当温度小于40℃时,随着温度的增加溶解时间明显缩短;但是当温度超过40℃以后,溶解时间缩短的趋势明显减缓.同时温度的升高增加了能量的消耗.综合考虑,本实验选择40℃为混合溶剂溶解的最适宜溶解温度.∞∞∞弱∞∞8889O8888888722.4回收方法2.4.1加入沉淀剂回收废IHPs沉淀剂的选择依据:(1)安全,无毒,无污染;(2)沉淀效果好;(3)与溶剂不发生反应,且与PS不溶解而与溶剂溶解效果好;(4)与溶剂易分离,回收利用率高.据此,实验初步筛选以下溶剂作为沉淀剂,考察废IHPS泡沫塑料的回收率,结果见表3.表3采用不问沉淀剂废IBPS泡沫望科的回收率Tab3RecoveryofwastePSfoamplasticfilledwithdifferentprecipitant回收率/%66.26O00901673.060.O0从表3可以看出,将正庚烷作为沉淀剂,废IHPS泡沫塑料的回收率超过90%,这可能是由于正庚烷与二甲苯及醋酸丁酯的溶解性较好,而与废IHPS泡沫塑料不溶解.2.4.2蒸馏回收与沉淀回收对比通过适当的溶剂溶解废IHPS泡沫塑料后,还需回收原料,使溶剂循环使用,常见的回收工艺有蒸馏回收和沉淀回收两种,两种回收方法的对比结果,见表4.表4回收方法对比Tab4Comparisonofrecyclingmethods霉整翎黛》回收率/%901688.89从表4可以看出,沉淀回收法得到的废113PS回收率略高于蒸馏回收法,且节约能源,该回收工艺具有一定的应用前景.2.5废IHPS泡沫塑料的黏均分子量囤4溶液在无限稀释时的特性黏度曲线g4Intrinsicviscositycurvesofsolutionunderinfinitedilution黏度是高分子溶液的重要性质,根据高聚物稀溶液的黏度与高聚物分子的大小,性状,溶液浓度的关系可以测定高聚物的分子量.将回收后的废IHPS泡沫塑料分别配成浓度为0.028,0.031,0.038, 0.043,0.058,0.065mol/L的溶液,通过对比浓黏度(,7)和对数比浓黏度(1n,7/c)对溶液浓度作图,结果见图4.从图4可以看出,两条线在轴相交,由渐进方程得到了在无限稀释的溶剂下的特性黏度[,7]为60.395.根据公式[,7]=(7.2×10～,=0.72),进而求得废IEIPS泡沫塑料的相对分子质量约为2.815X10,而PS的分子量在10～】07之间.因此,回收后的PS仍然是聚合物,说明在溶剂回收过程中没有聚合物的解聚反应发生.2.6产物红外分析考虑到回收工艺中伴随着溶解和加热等过程,可能会改变废IHPS泡沫塑料的结构与性质.为此,对回收前后的PS进行红外分析,结果见图5.'了～图5回收前后PS的红外谮图Fig5InfraredspectraofPSbeforeandafterrecovery从图5可以看出,2930cm.为一C一的反对称伸缩振动,2850cm.为一cH,一的对称伸缩振动;在2890cm.处有一C—H的弱吸收峰,3030cm'.是苯环上C—H的吸收峰,单核芳烃的C=C键伸缩振动在1626～1650cm.处,由此可以判断,回收前后的物质均为Ps;又可推断出在回收处理过程中,没有引起任何聚合链的降解,PS的结构没有改变.其中图5(b)在2350cm.附近的吸收峰,可能是泡沫中的添加剂,回收处理后将随溶剂一起被蒸发掉.3结论(1)根据溶剂筛选原则初步筛选出几种溶剂.通过实验发现醋酸正丁酯和二甲苯对废旧Ps泡沫塑料的溶解度较大,且二者以1:2(体积比)形成的一一TI,●1—'F—-^z^rlH1,t_一,■I.1I-二'l,●'=t-复合溶剂溶解效果好于任何一种单一溶剂.(2)温度对溶解过程的影响较大,升高温度有利于溶解能力的增强,且溶解速度加快,综合考虑,选择40~C为最佳溶解温度.(3)回收过程中采用正庚烷作为沉淀剂效果较好,与蒸馏回收相比,废旧PS泡沫塑料回收率能够达到90%以上,且回收前后的PS经红外表征,发现回收后其结构并未发生改变,说明仅仅是溶解过程,而并未有解聚反应发生.参考文献:[1]王海涛.天然溶剂回收废聚苯乙烯泡沫塑料的研究[D]天津轻工业学院,2001,12[2】杨震,高松亭.废聚苯乙烯塑料热降解回收苯乙烯单体的研究[J]环境科学,1997,18(2):43—45【3】叶先运溶剂法回收利用聚苯乙烯泡沫塑料技术研究[J]l湖北汽车工业学院,1999.13(4):89—91[4]徐雄立,柯清泉,陆昶,等.废I19聚苯乙烯泡沫塑料的综合利用技术[J]现代塑料加工应用,2001.13(3):49—51【5]王海涛,张天胜,王华山天然有机溶剂回收聚苯乙烯泡沫塑料的研究[J]天津轻工业学院,2001,39(4):7—1O.【6】郭学益,徐刚,宋瑜回收废聚苯乙烯泡沫的研究[J]塑料工业,2007,35(5):68—70.[7]MariaTeresaGarcia,IgnacioGracia,GemaDuque,eta1. Studyofthesolubilityandstabilityofpolystyrenewastes inadissolutionrecyclingprocess[J]Wastemanagement,2009,29(1):1814—1818.【8]高红艳,马凤云,宋玉萍,等用黏度法测定稀土顺丁橡胶的相对分子质量[J].合成橡胶工业,2010,33(2):1O1—1O5[9]穆光照实用溶剂手册[M].上海:上海科学出版社,1990:9.石家庄造'新塑料"可'定时降解""白色污染"对环境的影响很大,有没有可以完全降解的塑料呢?近日,河北华丹完全生物降解塑料有限公司"牵手"台湾伟盟集团,在石市裕华区投资II"L元,开工建设我国第一条玉米发酵生产聚乳酸(PLA)生物降解材料片材生产线.该生产线年可产全生物降解塑料颗粒及制品l5万t."餐盒使用后暴露在大自然中,6至24个月内全部变为水和二氧化碳,不留任何痕迹."该公司总工岳光荣称,这种塑料产品可定时降解.在空气中就可自行降解餐盒,环保袋,垃圾袋,医疗废物袋,水杯,垃圾箱……昨It,记者在华丹公司看到了用生物降解塑料制成的多种生活用品."和以往的聚乙烯塑料不同,这种塑料以玉米淀粉为原料,通过聚合发酵,再进行吸塑,吹塑等过程成型."岳光荣向记者介绍,生物降解塑料颗粒及制品不仅本身是纯生物的,而且在生产过程也没有任何污染,不会产生废气,废水,废渣.据介绍,最终产品废弃后在空气中可以100%生物分解成水和二氧化碳.使用这种制品,既可以节约不可再生的石油资源,又可消除"白色污染".完全生物塑料可定时降解记者看到利用这种完全生物塑料制成的水杯,垃圾桶都沉甸甸的,外形也很时尚.难道这种长时间用的产品也要降解吗?岳光荣解释,虽然用的都是生物塑料,但由于采用的工艺不同,也就决定了产品是否降解.他指着水杯说:'像这种水杯的使用寿命都在十年以上,而且也摔不坏,但尽量不要让细菌侵蚀,喝了冷饮,牛奶后要记得及时清洗,否则容易被降解."随后,他把一个医疗垃圾袋放到热水里,很快垃圾袋就溶解在水中."这种垃圾袋可溶于水,非常适用于医院的洗衣房,这样就能避免医疗垃圾二次污染.""完全生物降解塑料在空气中就可自行降解成水和二氧化碳,在有空气,水,细菌的环境下降解更快.当然还可根据客户需要,通过不同的工艺,设定降解时限."岳光荣告诉记者.成本和普通塑料相差无几据了解,目前这种完全生物降解塑料已经研发出来,有小批量已经投产使用.北京小汤山现代农业科技示范园环保农地膜,宾堡面包包装等使用的是华丹公司的完全生物降解产品."如果大批量生产的话,完全生物降解塑料和普通塑料成本相差无几."岳光荣表示.塑料复合软管市场发展概况塑料复合软管是一种特殊的包装容器,在包装领域中占有重要的地位.我国包装标准((包装通用术语中解释为"用挠性材料制成的圆柱形包装容器,经折合焊封后形成管桶和一端装有的管嘴,挤压后,内容物由管嘴挤出".软管主要用于包装膏状物,如:牙膏,药膏,发膏,洗发膏,剃须膏,油墨,润滑剂,光亮剂等.自从1840年法国人用锡制成第一只包装绘画颜料的软管以来,第一次世界大战中出现包锡铅管,1948年出现铝管.过去传统的软管包装用的软质金属,如:锡,铅,铝等,有不耐腐蚀,质量重的缺点.近来已逐渐为塑料软管所取代.1950年瑞士发明了用LDPE做的塑料软管,由于单一塑料做成的软管,抗渗透能力较弱,不适宜于要求气密性很好的内容物的包装.20世纪60年代中期,世界上出现了由多种材料复合而成的复合软管,复合软管中综合了金属和塑料两方面的优点,具有良好的阻隔性,耐腐蚀性,耐破裂性,而且成本低,外形美观,因此很受欢迎.我国自1972年开始研制塑料复合软管,近30年来,发展很快,引进了多条塑料复合软管生产线.目前美国每人消费塑料复合软管10支,欧洲每人消费12支.1983年国内有11家牙膏厂,化妆品厂使用塑料复合软管包装.我国目前年生产量达15亿支复合软管.73。
废旧聚苯乙烯利用技术探讨泡沫塑料回收
废旧聚苯乙烯利用技术探讨泡沫塑料回收废旧聚苯乙烯（Expanded polystyrene, EPS）是一种常见的泡沫塑料，由于其轻质、保温性能优良等特点，在物流、包装、建筑等行业广泛使用。
然而，废旧EPS的处理和回收一直是环境保护领域的一大难题，由于其体积大、重量轻，导致回收成本高、回收效率低，同时对环境造成了严重的污染问题。
因此，寻找有效的废旧EPS利用技术对于环境保护来说具有重要意义。
一、废旧EPS压缩二、废旧EPS回收废旧EPS的回收目前主要有两种方式，一种是物理回收，另一种是化学回收。
物理回收主要通过废旧EPS压缩机将废旧EPS进行处理，将体积减小后进行回收，然后通过再生颗粒机将废旧EPS颗粒化再利用。
而化学回收则是将废旧EPS进行溶解，通过特定工艺将废旧EPS中的聚苯乙烯分离出来，再通过一系列工艺处理将其回收利用。
这两种回收方式各有优缺点，需要根据废旧EPS的实际情况选择适合的回收方式。
三、废旧EPS再生利用废旧EPS经过回收后，可以进行再生利用。
其中最常见的方式是将回收的废旧EPS进行物理再生，通过熔融、挤出等工艺将其制成颗粒状再利用，在建材、包装材料、轻骨材料等领域有广泛的应用。
此外，废旧EPS 还可以用于生产热能，通过热解工艺将聚苯乙烯转化为燃料油或燃气，达到能源回收的目的。
四、废旧EPS的再制品应用废旧EPS可以制成新型的再制品，例如废旧EPS制成EPS颗粒混凝土，用于轻质隔热墙体的建设；废旧EPS制成塑木制品，用于室内装修和室外景观建设；废旧EPS制成EPS保温砖，用于农业建筑和园林建设等。
此外，废旧EPS还可以用于制造花盆、桶、盆栽等塑料制品，可以展示艺术品、景观石等产品。
发泡聚苯乙烯的回收
塑料成型工艺-------发泡聚苯乙烯(EPS)的回收学号：姓名：杨勇成绩:2012年4月摘要：发泡聚苯乙烯又名聚苯乙烯泡沫, 也叫泡沫塑料, 简称EPS , 它是由聚苯乙烯、阻燃剂和发泡剂组成, 是一种用途广泛的新型材料, 主要用于包装、保温领域, 在家用电器、仪器、仪表、工艺品及其它易损贵重产品的包装及近年来迅速发展的快餐食品包装中应用较广。
但由于产品为一次性使用, 用后若随意丢弃, 容易造成环境污染,而且在水中或泥土中多年不腐烂, 影响市容及农作物的生产；若集中堆放, 占地面积大, 不利于防火；若将其当作废料燃烧, 会产生一种刺鼻的黑烟, 对环境造成严重危害。
本文旨在讲述回收废EPS的科学方法、技术与应用，提高聚苯乙烯的回收利用价值，保护环境。
关键词：发泡聚苯乙烯回收新型材料环境污染利用价值发泡聚苯乙烯(EPS）的回收发泡聚苯乙烯又名聚苯乙烯泡沫, 也叫泡沫塑料, 简称EPS , 它是由聚苯乙烯、阻燃剂和发泡剂组成, 是一种用途广泛的新型材料, 主要用于包装、保温领域, 在家用电器、仪器、仪表、工艺品及其它易损贵重产品的包装及近年来迅速发展的快餐食品包装中应用较广。
大家所熟知的模塑包装泡沫、建筑绝缘材料、盛蔬菜和鱼的板条箱、公共餐饮业和快餐店的盘子和饭盒等，都是由EPS 制成。
但由于产品为一次性使用, 用后若随意丢弃, 容易造成环境污染, 而且在水中或泥土中多年不腐烂, 影响市容及农作物的生产；若集中堆放,占地面积大, 不利于防火；若将其当作废料燃烧, 会产生一种刺鼻的黑烟, 对环境造成严重危害。
具有讽刺意义的是，EPS的一些有价值的特性阻碍了对它的广泛回收。
它的质量较轻意味着在定点可回收的材料量非常有限，如快餐店或学校餐厅每星期平均产生的废EPS包装材料量只有45kg。
这个量很难保证相关的运输成本和随后的机械回收费用。
而且，EPS用语各种形式的产品，使消费者很难辨认。
那么，发泡聚苯乙烯该如何回收呢？日本从七十年代开始首先进行对EPS废料工业化处理和利用的研究, 随着塑料工业的迅速发展，EPS塑料的产量日益增加, 仅我国年产量就在约十万吨以上, 因此对废EPS塑料的回收利用已引起人们的足够重视, 并先后在不同领域内开展研究工作，先后取得了不错的进展。
废旧聚苯乙烯循环利用
废旧聚苯乙烯循环利用关键词: 白色污染; 聚苯乙烯( PS) ; 回收利用1热降解制苯乙烯单体聚苯乙烯由苯乙烯单体加聚而成, 但是在聚合上限温度以上和催化剂的作用下, 反应能向相反的方向进行, 即解聚生成苯乙烯单体和低分子量的苯系物, 便得到苯乙烯单体和燃料. 国际上有下面几种方法: ( 1) 日本的流化床热解聚苯乙烯工艺, 此工艺采用砂径0.2 mm 的沙子作为载体, 当炉内温度达到450～530 ℃时, 收集热解生成的气体, 冷凝后得到一种褐色的油. 经过简单分馏可回收纯度达98%以上的苯乙烯单体, 其中含1%左右的苯、甲苯、乙苯, 苯乙烯单体的回收率为70%左右. ( 2) 采用管式连续解聚设备, 在380 ℃的条件下解聚, 然后收集冷凝的液体产物, 经除杂质、分馏, 可得到纯度高的苯乙烯单体. ( 3) 采用Y2 型催化剂, 在400～500 ℃解聚PS, 得到苯乙烯单体和高辛值汽油的调和组分, 而且把解聚气用作热解的热源. 聚苯乙烯的解聚主要是选择和研究合适的高效催化剂,降低能耗, 提高苯乙烯收率, 减少副反应和结渣问题 .2制造粘合剂溶剂胶结是热塑料胶结的有效方法之一, 该法是将被胶结塑料粉末溶解在相应溶剂之中, 配成胶液使用. 由此可见, 将聚苯乙烯溶于溶剂后, 本身就是一种粘合剂, 但由于聚苯乙烯是非极性的, 不含有极性基团, 而且含有刚性大, 柔性小的苯环.由于它直接制成的粘合剂与极性被粘物的粘接力很弱, 胶层脆且硬, 应用范围很窄, 为此人们对其进行了大量的改性研究工作, 目的在于引入极性基团, 提高粘接强度和极性, 以适用多种物质的胶接 .目前用聚苯乙烯做粘合剂的研究较多, 使用的溶剂多数仍是有机溶剂. 为了增强胶粘剂的运动能力而起到扩散作用, 使胶粘剂处于溶液状态, 对所用溶剂的选择依据对基料溶解性能好、经济、无毒、挥发适当的原则. 现在市售的“PS 胶粘剂”以废聚苯乙烯泡沫塑料、酚醛树酯、异氰酸酯、3- 氯丙烯、醋酸乙酯、丙酮、环己酮、甲苯、氯化锌、氧化镁防老剂为主要原料, 在一定温度下, 经搅拌制得PS 胶. 该胶价格低廉、工艺简单、操作方便、不需特殊设备; 对木材及日常用品的粘接性能好, 耐气候变化, 耐稀酸、稀碱、酒精及减少对植物的侵蚀.可用于木材的粘接, 日常塑料制品、塑料贴面、塑料贴墙纸及铭牌粘接 . 3制造涂料在由废旧聚苯乙烯制得的粘合剂中加入填料、颜料、涂料助剂等, 即可制得PS 涂料, 可广泛用于建筑防水( 如内外墙、地面和屋面的装饰) 和纸品防水涂层( 如纸箱防水涂料) , 纸塑涂料( 如广告、美术装璜等) . 在制取涂料之前首先将收集到的废聚苯乙烯进行预处理, 即将其放在热碱水中泡一段时间, 然后进行机械搅拌, 使之相互碰撞和摩擦, 以达到除去污物之目的, 取出聚苯乙烯放入清水池中进行搅拌清洗, 最后将清洗好的聚苯乙烯烘干或晾干. 然后, 用粉碎机粉碎, 量小的也可用手粉碎至一定粒度 . 准备工作就绪后, 根据不同的需求来选择不同的涂料制备方法. 例如可按一定的比例量取乙酸异戊酯、三氯甲烷、丙酮配制成混合溶剂,随后在室温条件下将一定量预处理后的废聚苯乙烯泡沫塑料加入到配制好的混合溶剂中, 搅拌使之充分溶解. 待全部溶解后, 加入适量的乳化剂和改性剂, 加热搅拌, 温度为70～75 ℃, 乳化1～2 h, 加入填料氯化锌或其他填料. 加热搅拌大约1h,直到涂料均匀, 冷却至室温, 加入适量防老剂, 过滤即得成品 . 也可用少量丙烯酸酯和活性单体对PS进行接枝改性, 改善聚苯乙烯的成膜特性, 增强与基体的附着力, 使聚苯乙烯有较强的可乳化性, 同时减少了有机溶剂的用量, 既降低了成本又减轻了毒性, 制成性能良好乳液涂料 . 或者将聚苯乙烯、松香树脂、增塑剂和活性单体按一定比例混合,使聚苯乙烯接枝改性制成涂料基料 . 将清洗粉碎好的聚苯乙烯加各种改性剂, 搅拌均匀后制成PS—I胶. 用涂布机将此胶均匀涂布于玻璃纤维布表面, 干燥后收卷即制成PS 防水卷材. PS 防水卷材可取代传统的沥青油毡应用于建筑屋顶、管道、设备等的表面防水处理 . 废旧塑料在生产涂料与粘合剂方面较为广泛, 不但解决了白色污染问题, 而且具有长远的社会效益和良好的经济效益.4. 1 用聚苯乙烯颗粒制复合硅酸盐保温材料本材料分为保温绝热层和抗裂罩层.保温绝热层由复合硅酸盐胶粉料和聚苯乙烯颗粒轻骨料两部分组成, 分别包装. 复合硅酸盐胶粉料采用预混合干拌技术, 在工厂将复合硅酸盐胶凝材料与各种外加剂均混包装, 将回收的废PS 板粉碎均混按袋分装. 使用时将一包净重25 kg 的复合硅酸盐胶粉料与水按1∶1 的比例在砂浆搅拌机中搅成胶浆后, 将200 ml ( 约2. 5 kg ) 的聚苯乙烯颗粒加入搅拌机中, 搅拌3 min 后可形成塑性良好的膏状浆料. 将该浆料喷抹于墙体上, 干燥后可形成保温性能优良的绝热层.抗裂罩面层由水泥抗裂砂浆复合玻纤网而成. 这种弹性的水泥砂浆有很好的弯曲变形能力,弹性水泥砂浆复合耐碱玻纤网后能够承受基层产生的变形能力, 增强了罩面层的抗裂能力.该保温材料与其他保温材料性能相比有以下特点: ( 1) 导热系数较低, 密度小; ( 2) 软化系数高,耐水性好; ( 3) 静切力强, 触变性好; ( 4) 材质稳定,厚度易控制; ( 5) 整体性好, 剔补量小; ( 6) 干缩率低, 干燥快; ( 7) 水泥砂浆有弹性, 可弯曲变形; ( 8)玻纤布耐碱强度保持率高, 稳定期长; ( 9) 材料品种配套, 性能指标匹配; ( 10) 资源再生, 造价低. ZL聚苯乙烯颗粒复合硅酸盐保温材料适用于新建的工业与民用建筑和旧楼改造. 外墙保温施工, 面层可作涂料, 也可粘贴砖、干挂石材等其他装饰.4. 2 废聚苯乙烯碎粒作骨料生产复合墙板英国曼彻斯特技术研究院C. Bagon 等人以及艾斯姆化学研究院主任V. Sussman, 对用工业制备的聚苯乙烯粒子作骨料制取的混凝土表观密度可以控制在320～800 kg / m3 . 当表观密度相同时,聚苯乙烯混凝土抗压强度比蛭石、膨胀珍珠岩混凝土提高70%～270% . 两项研究均采用高效减水剂与引气剂复合作为外加剂, 满足工艺要求的水灰比带来了低收缩、快干、高强、隔热性能优异等特点.此外, 聚苯乙烯与水泥复合后能抗火, 经980 ℃火焰燃烧30 min 后的试件能保持块状, 并且试件能钉、锯、刨, 适宜作地面、屋面、夹芯板、预制墙板, 本研究开发的复合墙板是以无石棉硅酸钙板为面层,废聚苯乙烯碎粒作骨料的混凝土为芯层的预制墙板.。
聚苯乙烯废旧塑料直接再生利用技术
聚苯乙烯废旧塑料直接再生利用技术废旧聚苯乙烯塑料的直接再生利用技术指的是在不迸行各种改性的情况下，将废旧聚苯乙烯塑料（PS）或聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）经过分拣、清洗、破碎、塑化直接加工成型或造粒后再加工成型的工艺过程。
比如，将废PSF在540～590℃下迸行恒温烘烤脱泡后，冷却粉碎，再经挤出机可以造粒，以便迸一步加工成为塑料制品，如用于生产周转箱、花盆、各种日用品等。
这类技术工艺简单、成本低，但由于使用及加工过程中的老化作用，直接再生制品的基本力学性能比新树脂制品低，不宜制作高档制品。
目前，废旧聚苯乙烯塑料的直接再生利用技术在农业、林业、渔业、建筑业、日用化工行业等方面均有一定的应用。
因此，这类技术能满足对制品要求不太高的塑料制品的加工需要，仍具有一定的市场前途。
一、废旧聚苯乙烯泡沫塑料的来源及其性能现在废旧聚苯乙烯泡沫塑料的来源主要有两种：一是电器或其他产品的包装材料；另一是废弃的快餐盒。
前者是悬浮法聚苯乙烯珠粒经浸渍、预发泡、熟化而成为泡沫塑料。
由于其直接由悬浮法珠粒制成，所以这种泡沫塑料中不含有任何添加剂（如抗氧剂、紫外线吸收剂等），其相对分子质量一般为（4～7.5）x504。
后者则是由粒状聚苯乙烯和成核剂（滑石粉）经混合、挤出（挤出时在机筒中加人发泡剂，一般发泡剂是氟利昂-55）、冷却而成泡沫片材，再由泡沫片材经热成型制成快餐盒。
废弃的快餐盒一般是由粒状的聚苯乙烯制成，含有添加剂（如抗氧剂和紫外线吸收剂等），其熔体流动速率一般为3g/50min左右。
二、废旧聚苯乙烯泡沫塑料粉碎后直接利用将回收的工厂的边角余料和废弃包装材料按需要粉碎成小块的聚苯乙烯颗粒直接利用，如粉碎成直径3～4mm的小块混人土中10%～50%（质量分数），可提高土壤的保水性、通气性，加速植物生长；粉碎成直径3～6mm的小块同新欲发泡的粒子（EPS）混合加热成型；粉碎成直径8～50mm的小块加人粉煤灰、纤维素、稳定剂、水泥等混合可制成轻质砖及水泥板作建筑保温材料；粉碎成直径15～20mm小块装人网袋中作屋顶及庭院的下埋材料，排水性强，还可作补塌路面的填充材料。
废旧聚苯乙烯塑料再生利用技术
废旧聚苯乙烯泡沫再生利用技术聚苯乙烯(PS)具有抗老化、防腐蚀等特点，在自然界中不易腐烂，也不易被微生物降解，即使是深埋，也会污染地下水源，破坏土壤结构，使粮食作物减少30 %。
如简单地焚烧处理，则又会严重污染空气及大气环境。
如何使这些废旧PS泡沫变废为宝，世界各国更多地从回收再生利用方面研究对废旧PS泡沫的处理方法。
下面介绍废III PS泡沫的几种再生利用技术，包括简单再生、再生制粒、改性制成化工原料、裂解回收等技术。
简单再生常盆胶结摸制成型这种方法是对EPS制品进行破碎后采用常温胶结的方式将再生EPS碎料重新模制成型，不需溶剂，不需加热，也不需对原材料进行清洗、分拣、分离，其方法本身具有简单、节能、无环境污染的特点。
(1)破碎处理EPS制品密度极小，进行机械破碎处理时物料易产生漂浮，大块的物料不易下落，小块的物料由于摩擦静电的作用极易吸附在破碎机的筒壁上，这些影响使EPS制品的机械破碎效率很低。
为此，可以从两个方面采取措施，一方面是增加机械搅拌效率;另一方面是消除物料的摩擦静电。
前者可以采用特制的翻滚料筒泡沫顺粒物料组合形状式破碎机，后者使用添加消静电剂的方案使问题比较好地得到了解决。
物料被破碎成为5^-lOmm左右的颗粒料，其外形是凸凹不平的不规则形状，这可使胶结表面积大大增加，有利于胶结强度的提高.但是另一方面，由于不规则的外形形状，使颗粒料之间的间隙变大，这些间隙需要由其他组分的物料来填满，否则实际的胶结表面积不但不会增加，而且会使模塑制品的刚度和强度大大减小。
(2)胶结和间隙填充前已叙及，EPS泡沫密度很小，同时它在溶剂或一定的温度作用下会发生急剧的收缩现象，故胶结材料不能选择溶剂型的，甚至不能添加对EPS泡沫有任何溶解作用的助剂，如某些胶结剂的稀释剂.而间隙填充材料除了上述要求外，由于其主要作用是填充间隙，而且其用量也相对较大，故还应该符合下述基本要求:①有一定的强度，原则上应该不小于EPS本身的强度;②成本较低，否则就失去了再生的意义;③密度要尽量小，以便能够保持EPS的小密度优点;④与胶结材料或EPS的相溶性较好。
用于回收溶解发泡聚苯乙烯的溶剂及回收溶解方法与流程
用于回收溶解发泡聚苯乙烯的溶剂及回收溶解方法与流程用于回收溶解发泡聚苯乙烯的溶剂及回收溶解方法与流程简介•聚苯乙烯（Polystyrene, PS）是一种常见的塑料材料，常被用于制作发泡材料。
•为了回收利用废弃的发泡聚苯乙烯材料，需要使用特定的溶剂进行溶解，并采用相应的回收方法和流程。
溶解溶剂的选择•选择溶剂时，需要考虑溶解能力、安全性以及环境友好性等因素。
•可选用的溶剂包括：[烷烃](溶解方法与步骤1.准备废弃材料和溶剂–收集废弃的发泡聚苯乙烯材料。
–选择合适的溶剂进行溶解。
2.溶解操作–将溶剂倒入合适的容器中。
–将废弃材料逐渐加入溶剂中。
–使用搅拌器等设备将材料与溶剂充分混合。
–注意控制温度和搅拌时间，以获得较好的溶解效果。
3.过滤固体残渣–将溶解后得到的溶液通过过滤器进行固液分离。
–选择合适的过滤方法，去除残余的杂质和固体颗粒。
4.回收溶剂–将过滤后的溶液进行蒸馏或其他方法，以分离出溶剂。
–收集并储存回收的溶剂，以待进一步使用。
回收溶解发泡聚苯乙烯的流程1.废弃材料收集–在生产过程或消费场所收集废弃的发泡聚苯乙烯材料。
2.材料预处理–对收集到的废弃材料进行清洗和去除其他污染物的处理。
3.溶解–使用前文中选择的溶剂进行溶解操作。
4.固液分离–对溶解后的材料进行过滤，分离固体残渣和溶液。
5.溶剂回收–对过滤后的溶液进行回收溶剂的操作。
6.材料再利用–对回收的溶剂进行检测和处理，确保其质量达标。
–将回收的溶剂重新用于溶解新的发泡聚苯乙烯材料。
结论通过选择合适的溶剂，并采用适当的回收方法和流程，我们可以有效地回收溶解发泡聚苯乙烯材料。
这不仅可以减少对环境的污染，还可以节约资源，实现循环利用的目标。
值得注意的是，在进行溶解和回收过程中，要注重安全操作，并确保所选用的溶剂和回收方法符合相关的法规和标准。
溶解溶剂的选择选择合适的溶剂是回收溶解发泡聚苯乙烯的重要步骤。
下面列举了几种常见的溶剂选择：1.烷烃类溶剂：–例如石脑油、石脑油馏分等。