科研报告（9~10）用废弃聚苯乙烯泡塑料制取絮凝剂的研究罗立新，王聪玲，柳英（武汉水利电力大学化学与环境工程系，湖北武汉430072）胺化处理，合成了具有良好絮凝性能的絮凝剂产品，并以产品对数种废水进行絮凝净化试验，取得了良好效果。

　　收穑日期：20000623/通讯联系人罗立新。

　　基金项目：武汉水利电力大学科学基金课题。

　　目前，解决废弃聚苯乙烯泡沫塑料污染问题主要采取以下几种处理措施：①利用特殊的高效焚烧炉燃烧，以防燃烧不完全产生有毒气体造成大气污染；②将其净化、粉碎，用挤出机造粒，作再生塑料使用；③将净化、粉碎后的废弃聚苯乙烯泡沫塑料密闭加热裂解回收苯乙烯单体，但产品性能较差，经济效益不高，且需较大的设备投资；④用苯、甲苯、石油芳烃等溶剂溶解后加入适当的改性料或填料经研磨而制成防锈漆、防水涂料等；⑤将废弃聚苯乙烯泡沫塑料经磺化反应处理后制成具有较高清洗功效的磺化聚苯乙烯清洗剂；⑥以废弃聚苯乙烯泡沫塑料为主料，加入适量的纤维材料、胶、加气剂、水泥早强剂和减水剂制造成保温砖，成本低，防潮，抗冻融，保温效果好，制造方法先进合理，易操作，生产效率高；⑦由于废弃聚苯乙烯泡沫塑料饭盒具有质量轻、数量大、使用分散等特点，回收难度较大，我国杭州市市人大立法从1995年开始禁止使用聚苯乙烯泡沫塑料饭盒，并陆续在许多大中城市立法实施，推行使用纸质饭盒由于聚苯乙烯泡沫塑料具有价格低廉、质量高、保温性能优良、机械性能好等特点，在我国包装和饮食等行业使用十分广泛，现阶段要全面禁止使用聚苯乙烯泡沫塑料制品还有一定难度。为此，进一步研究废弃聚苯乙烯泡沫塑料的综合利用途径，提高其利用效率具有十分重要的意义。

　　1废弃聚苯乙烯泡塑料制取絮凝剂的原理对聚苯乙烯泡沫塑料（一CH2但由于聚苯乙烯泡沫塑料的分子量较小，使产物的絮凝能力较低，不能实际应用。作者依据烷基芳烃侧链上的光致溴化反应原理，使废弃聚苯乙烯泡沫塑料在5⑴W照相灯泡照射下，经与浓硫酸振荡并经干燥过的溴反应得到+CH2―CBrPh .将此生成物以冰水洗绦，然后再依次用冰冷的碳酸氢钠水溶液和冰水洗涤，*后低温干燥。经以上处理后的产物在水浴温度下与胺类物质（如乙二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺，四乙烯五胺，多乙烯多胺等）的水溶液反应，制得胺化聚苯乙烯。用渗析膜对胺化聚苯乙烯混合液进行渗析处理，达到净化目的。经渗析后的产物溶液进行减压蒸馏，再经真空干燥，即得到一种新型的阳离子絮凝剂胺化聚苯乙烯。

　　2原料及试验方法2.1原料废弃聚苯乙烯泡沫塑料（上海第三分析仪器厂包装用料）液溴、碳酸氢钠、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和多乙烯多胺均为市售化工原料。

　　2.2废弃聚苯乙烯泡沫塑料的溴化及胺化过程将0.200mol的苯乙烯单元的聚苯乙烯泡沫塑料放入一个带有回流冷凝管及滴液漏斗的两口烧瓶中，滴入0. 205mol的与浓硫酸振荡并经干燥过的溴，（为减少溴的损失，应将漏斗管颈插入反应液液面以下）将反应物适当加热，并用500W照相灯泡照射反用橡胶管导向装有半瓶水的锥形瓶，管口位于液面以上约1cm处。

　　将此混合物迅速用冰水洗绦，然后再依次用冰冷的碳酸氢钠水溶液和冰水洗涤，直至使其由红棕色变为淡黄色或无色为止。

　　100mol经上述处理后的产物加入到一个带有电动搅拌器的反应器中，然后加入0.103mol胺类物质的水溶液在一定温度下进行反应，制得胺化聚苯乙烯。

　　絮凝剂的制备用聚乙烯醇渗析膜对胺化聚苯乙烯混合液进行渗析处理36h，以除去未反应的胺类物质及无机物，达到净化目的。经渗析后，减压蒸馏产物溶液，再对产物进行真空干燥，即得到一种新型的阳离子絮凝剂胺化聚苯乙烯。

　　絮凝试验2.4.1沉降速度试验定量的絮凝剂，上下翻动量筒6次，混匀，静止，测定其沉降速度。重复试验3次，取结果的平均值。

　　2.4.2印染工业污水处理试验在标有序号的带盖塑料离心杯中加入1⑴mL印染工业污水，再加入一定量的絮凝剂，在六联搅拌器上进行沉降，沉降后测定上清液浊度。再经高速离心（2000r/min）后，测定其吸光度。

　　表3pH对二乙烯三胺胺化聚苯乙烯的沉降效果的影响样品序号沉降速度/s透光率/%从表1列出的各胺化条件的沉降结果可以看出，以二乙烯三胺和三乙烯四胺效果较好，因条件所限，我们重点对二乙烯三胺试验结果进行了测试。详见表2和3.从表2和3可以看出，*佳的絮凝条件是pH值为7，絮凝剂用量为7mg/L. 3.2二乙烯三胺胺化聚苯乙烯处理印染工业污水试验印染工业污水为蓝色直接染料和碱性染料的混合物，分光光度法测定波长为550nm10mm比色皿。

　　pH值未经调整。试验结果见表4.表4二乙烯三胺胺化聚苯乙烯处理印染工业污水结果样品序号透光率/% 3结果与讨论3.1胺化聚苯乙烯的沉降试验表1各种类型胺化条件的沉降效果胺类物质用沉降速度/s透光率/%乙二胺二乙烯三胺三乙烯四胺四乙烯五胺多乙烯多胺表2二乙烯三胺胺化聚苯乙烯的沉降效果样品序号用量沉降速度/s透光率/% 4结论由废弃聚苯乙烯经卤代和胺化制备高分子絮凝剂的方法是合理可行的。此方法为消除白色污染提供了一种新的有效途径。

　　在制备过程中，卤代反应时间为2h，胺化时间为1.5h，渗析时间为36h.由本方法制得的絮凝剂对沙浆和印染工业废水均有良好的絮凝效果，*佳处理条件为pH气，二乙烯三胺用量为5~10mg/L.