以廢舊聚苯乙烯為原料的高分子染料的制備與應用研究.pdf

1、聚苯乙烯泡沫塑料(PSF)是一種用途廣泛而難于生物降解的高分子材料,已成為“白色污染”的主要來源,如何處理這些廢舊PSF是當前迫切需要解決的問題。進行回收再利用不僅可解決廢舊PSF環(huán)境污染問題,而且可使資源可持續(xù)發(fā)展,是處理廢舊PSF的最有效的方法,其中通過化學改性制備精細化學品的方法可以得到性能優(yōu)良、附加值高的產(chǎn)品,具有廣泛的應用前景。因此,化學改性再利用已成為處理廢舊PSF的最佳途徑。
　　 本文以廢舊PSF為原料,通過化學

2、改性的方法,由3種不同合成路線,共制備了包括DⅠ～DⅢ系列的17個聚苯乙烯(PS)基高分子染料,即經(jīng)氯磺化(Chlorosulfonation)、酰胺化(Amidation)、水解(Hydrolysis)、重氮化(Diazotization)、偶合(Coupling)的CAHDC路線,制備了包括DⅠ1～DⅠ11的11個DⅠ系列偶氮高分子染料；經(jīng)硝化(Nitration)、還原(Reduction)、重氮化(Diazotization)、

3、偶合(Coupling)的NRDC路線,制備了包括DⅡ1～DⅡ5的5個DⅡ系列偶氮高分子染料；經(jīng)縮合反應路線,制備了1個DⅢ蒽醌高分子染料。
　　 實驗中研究了反應試劑、反應物配比、反應溫度及反應時間等因素對各步反應的影響,確定了最佳實驗方案。
　　 采用紅外光譜(FTIR)對制備的染料中間體及PS基高分子染料的結(jié)構(gòu)進行表征,證明了其分子結(jié)構(gòu)的正確。采用紫外-可見光譜(UV-Vis)分析了PS基高分子染料分子結(jié)構(gòu)與最大吸

4、收波長(λmax)及染料染色之間的關(guān)系,結(jié)果表明:染料的分子結(jié)構(gòu)決定染料的λmax,從而使染料顯現(xiàn)出不同的顏色。采用顯微熔點儀和差示掃描量熱儀(DSC)對PS基高分子染料的熱性能進行了分析,結(jié)果表明:高分子染料能夠熔于被著色樹脂中,且其分解溫度均高于300℃,具有較高的耐熱性,能夠滿足常用塑料的加工要求,可用于大多數(shù)塑料的著色。
　　 實驗中以制備的6個具有代表性的PS基高分子染料為著色劑,分別以低密度聚乙烯(LDPE)和聚丙烯

5、(PP)為載體樹脂,制備了不同顏色的包括M1～M7的7種色母粒。
　　 通過熔融指數(shù)(MFI)的測定研究了色母粒與被著色樹脂之間的加工流動性的關(guān)系,結(jié)果表明:色母粒的加工流動性高于被著色樹脂,色母粒在樹脂中能夠得到良好的分散。
　　 實驗中分別測試了不同高分子染料制備的色母粒在6種具有代表性的常用溶劑、去離子水、5％HCl水溶液及5％NaOH水溶液中的穩(wěn)定性,對高分子染料的耐水性、耐溶劑性及耐酸堿性進行了分析,結(jié)果表明: