土木工程学院学生科技创新项目启动基金立项申报表(1)

土木工程学院学生科技创新项目启动基金立项申报表（共5页）

附件1

1科学依据：

泡沫板的主要成分是聚苯乙烯，一种无定型的线性非极性物质，刚性大而柔性

小，易溶于汽油(物理反应过程)。用汽油溶解得到的胶状物具有很强的粘黏性，

可以做成粘胶剂。为了满足生活和工程用途的需要，可以在苯乙烯链节上引入

极性和柔性基团，以增加柔顺性提高粘接强度，得到粘结力和附着力都很好的

胶粘剂。

2理论意义：

（1）目前国内多采用掩埋的方式处理废弃的泡沫板，这种方法不仅很难使其降解，而且污染土壤。若采用焚烧处理，则会产生有毒气体，严重污

染大气。在我国，聚苯乙烯泡沫塑料的年增长率高达10%，但每年只有

15%的塑料得到回收，不能使这种宝贵的化工材料得到有效的利用。用

汽油溶解泡沫板制得胶粘剂的方法不但可以变废为宝，而且不会造成二

次污染。

（2）胶粘剂在建筑方面的需求量最为突出，而我国建筑胶粘剂档次偏低、品种较少。我国人力推广聚苯板、加气混凝土砌块、空心砖、石膏板、岩棉板等

轻性墙体材料，而本课题研究的新型胶正是适宜这些墙体材料及装修使用价

格适中环保型的建筑胶粘剂。

3现实意义：

（1）国外研究现状：

发达国家泡沫塑料回收率较高，其中应用技术主要集中在

①回收制造轻质塑料；

②利用废弃的泡沫板提纯得到聚苯乙烯；

③依据聚苯乙烯的高碳含量特性燃烧泡沫板进行火力发电；

④对得到聚苯乙烯进行化学分解得到其他衍生物等

（2）国内研究现状：

目前已有以废弃泡沫塑料为原料，用改性剂改性设备胶粘剂的研究，一种是

以环氧树脂及甲苯二异氰酸酯作为改性剂的溶剂型胶粘剂，另一种是以丙烯

酯丁脂和醋酸乙烯脂的混合单体作为改性剂的接枝共聚乳液型胶粘剂。

（3）特色和创新之处：

与上述胶粘剂相比，以汽油和泡沫板为原料添加增黏剂制得胶粘剂的材料环

保，来源广泛，简单易得，且应用面极广，前景广阔。

（4）价格：

由于大量泡沫板可溶于极少量汽油中，废弃泡沫板成本极低，且制造工序简

单，无毒无害，因此该胶粘剂还是相对廉价的，拥有广阔的市场。

4发展前景：

（1）随着科学技术的发展,目前不同行业（尤其是建筑方面）（见表二）对胶粘

剂及粘接技术的要求越来越高。1997年世界胶粘剂总需求量为1700万ｔ,预

测2005年和2010年将分别达2100万ｔ和2500万ｔ。我国的胶粘剂产量

更是呈迅速增长趋势（见表一）因此市场上胶粘剂有很大的需求。

（2）泡沫塑料廉价易得且来源广泛，少量汽油可溶解大量泡沫板制得胶状体，

这不仅能使泡沫板变废为宝，且所制胶粘剂无

能，拥有广阔前景。

表2 2006年胶黏剂在不同领域的消费

附件2

1主要内容：

聚苯乙烯泡沫板溶于汽油能够形成具有粘黏性的胶状物，但直接用该胶状物制得

的胶粘剂强度不够，使用范围狭窄。因此需要加入适当添加剂以增强粘性。使之

能够满足多种用途的需要。

2基本思路：

调节聚苯乙烯泡沫板与汽油的比例，得到较好的初始黏胶物质。然后加入一种

含有极性和柔性基团的添加剂及固化剂，以增加柔顺性，提高粘接强度，缩短

凝固时间，得到粘结力和附着力都很好的强稳定性胶粘剂。

3最终目标：

用废弃聚苯乙烯泡沫板与汽油反应产物制成的高性能胶粘剂，用于:

(1)建筑方面

①用于埋地钢质管道防腐胶粘剂

②建筑用抗水瓷砖胶粘剂

③工程结构胶粘剂快速锚固

④PVC管道粘接

⑤建筑物堵漏

⑥地板防滑涂层

⑦混凝土裂缝修补

⑧混合水泥浆与胶粘剂用于堤坝防护堵漏

⑨建筑装饰的胶粘剂等

（2）其他材料的连接

①胶鞋雨鞋的补漏

②木材用胶黏剂

③粘结锯末加压塑形做成人造板

④抗菌鞋用胶粘剂

⑤玻璃胶

⑥橡胶板的粘合等

这些应用都使废弃泡沫板变废为宝，得到高效廉价的胶粘剂。4关键问题：

①得出聚苯乙烯泡沫板与汽油的最佳溶解比例

②针对不同的用途，得到含不同添加剂组分的胶粘剂

③寻找最佳添加剂以增强胶状物的粘黏性和稳定性