CN101845152A - 回收聚氨酯发泡体废料制备聚酯多元醇的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回收聚氨酯发泡体废料制备聚酯多元醇的方法，其特征是首先将氨酯发泡体废料碎片、二元醇和催化剂共同混合得混合料；然后将混合料在氮气保护下于135-285℃中反应2-14小时，再经减压蒸馏回收即得多元醇。本发明方法可以消除因处理聚氨酯发泡体废料所带来的环境污染，同时也使废料得到有效利用，获得较为低廉的聚酯多元醇。

Description

回收聚氨酯发泡体废料制备聚酯多元醇的方法

技术领域

本发明涉及一种回收聚氨酯发泡体废料制备聚酯多元醇的方法。

背景技术

聚酯多元醇通常是由有机二元羧酸(酸酐或酯)与多元醇(包括二醇)缩合(或酯交换)，或由内酯与多元醇聚合而成。二元酸有苯二甲酸或苯二甲酸酐或其酯、己二酸、卤代苯二甲酸等。多元醇有乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等。硬质聚氨酯泡沫塑料所用的聚酯以芳香族聚酯多元醇居多。涂料用聚酯树脂(分子量2000-5000)主要为新戊二醇和间、对苯二甲酸等。弹性聚氨酯材料最常用的聚酯多元醇是由己二酸与乙二醇缩合制得，可加入少量三元醇如三羟甲基丙烷替代部分二醇制得轻度支化的聚酯，其相对分子质量为2000左右。软泡用聚酯多元醇是相对分子质量较低的线性或轻度支化的端羟基饱和聚酯。

传统聚酯的制备采用间歇法，多元醇与二元酸或酸酐在140～200℃进行酯化和缩聚反应，常压蒸除生成的水、甲醇，在反应后期减压除去水，使反应向生成低酸值聚酯多元醇的方向进行。也可持续通入氮气等惰性气体以带出水，也可以加入甲苯、二甲苯等，回流时用分水器将生成的水缓慢带出。

聚酯多元醇的特性及用途：聚酯型聚氨酯因分子内含有较多的酯基、氨基等极性基团，内聚强度和附着力强，具有较高的强度、耐磨性。脂肪族(多指己二酸聚酯)聚酯二元醇多用于生产浇注型聚氨酯弹性体、热塑性聚氨酯弹性体、微孔聚氨酯鞋底、PU革树脂、聚氨酯胶粘剂、聚氨酯油墨及色浆、织物涂层等。由己二酸与1，4-丁二醇、1，6-己二醇或乙二醇制得的聚酯二醇为蜡状固体，得到的聚氨酯弹性体结晶性强，初粘力大，得到制品的机械强度也较高；由带侧基的二醇制得的聚酯如PMA和PPA常温呈液态，柔软，用于油墨、软革等，PMA耐水解性较好。

芳香族聚酯多元醇是指由苯酐与二元醇或者三元醇(EG、PG、DEG、DPG、TMP、NPG、MPD、BDO、HDO)聚合得到的聚酯多元醇，由于分子中含有苯环刚性基团，可以起到增强作用，且价格较己二酸聚酯便宜，因此用于替代或部分替代的乙二酸聚酯，用于硬质泡沫，胶粘剂和弹性体。有增加制品强度，耐热性及降低成本的作用。

聚氨酯发泡体是指由MDI和聚酯反应发泡产出的泡沫状固体，包括硬泡、软泡及弹性泡等，应用极其广泛。例如聚氨酯硬泡由于保温性能好，广泛应用冰箱，太阳能水箱等各种保温设备，轻巧且硬度大可用于汽车、家电设备中。制作过程会产生许多废弃的发泡体，即聚氨酯发泡体废料，一般的处理方法即是火烧，但这种方式不仅浪费更会污染环境。

迄今还没有关于回收聚氨酯发泡体废料制备聚酯多元醇的方法的相关报导。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种回收聚氨酯发泡体废料制备聚酯多元醇的方法，以消除因处理聚氨酯发泡体废料所带来的环境污染，同时也使废料得到有效利用，获得较为低廉的聚酯多元醇。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明回收聚氨酯发泡体废料制备聚酯多元醇的方法的特点是按以下步骤制备：

a、将氨酯发泡体废料碎片、二元醇和催化剂共同混合得混合料，所述混合料中按重量份的配比为：聚氨酯发泡体碎片100份、二元醇25-95份、催化剂0.02-8.54份；

b、将所述混合料在氮气保护下于135-285℃中反应2-14小时，再经减压蒸馏回收即得多元醇。

本发明方法的特点也在于：

所述催化剂是由路易斯酸、碱金属盐、氢氧化钾羧酸和无机乙酸盐按如下重量份构成：

路易斯酸1份、碱金属盐1.2-1.5份、氢氧化钾羧酸1-2份、无机乙酸盐1.5-2份。

所述作为催化剂的路易斯酸为氯化铝、氯化锌、氯化汞或氯化铁；

所述作为催化剂的碱金属盐为氢氧化钙、碳酸氢钠、碳酸钠或氢氧化钠；

所述作为催化剂的氢氧化钾羧酸为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸或苯甲酸；

所述作为催化剂的无机乙酸盐：乙酸铅、乙酸镁、乙酸钾、乙酸钙、乙酸钠、乙酸锌或乙酸亚磷。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明利用废弃聚氨酯发泡体生产聚酯多元醇，一方面使废弃物得到有效利用，另一方面降低了聚酯多元醇的生产成本。

2、本发明所得聚酯多元醇产品的酸值为8-15，羟值为280-320，具有良好热绝缘性，可广泛用于各种聚氨酯粘合剂和发泡剂。

具体实施方式

实施例1：本实施例按如下方法制备：

1、按重量份备料：

经粉碎机粉碎的聚氨酯发泡体废料，呈碎片状，用量为100份；

乙二醇：95份；

按氯化铝1份、氢氧化钙1.2份、甲酸1份和乙酸锌1.5份的配比组成的催化剂取用0.02份；

2、混料，将所有备料共同搅拌得混合料；

3、将步骤2所得的混合料在氮气保护下于220℃的温度条件下反应14小时，再经减压蒸馏回收即得多元醇；产出聚酯多元醇酸值约为8，羟值约为320。

实施例2：按重量份备料：

经粉碎机粉碎的聚氨酯发泡体废料，呈碎片状，用量为100份；

二甘醇：60份；

按氯化锌1份、碳酸氢钠1.5份、乙酸2份和乙酸镁2份的配比组成的催化剂取用0.06份；

2、混料，将所有备料共同搅拌得混合料；

3、将步骤2所得的混合料在氮气保护下于220℃的温度条件下反应14小时，再经减压蒸馏回收即得多元醇；产出聚酯多元醇酸值约为10，羟值约为300。

实施例3：按重量份备料：

经粉碎机粉碎的聚氨酯发泡体废料，呈碎片状，用量为100份；

丁二醇：40份；

按氯化铁1份、碳酸钠1.2份、丁酸1.5份和乙酸钙1.8份的配比组成的催化剂取用5.5份；

2、混料，将所有备料共同搅拌得混合料；

3、将步骤2所得的混合料在氮气保护下于220℃的温度条件下反应14小时，再经减压蒸馏回收即得多元醇；产出聚酯多元醇酸值约为11，羟值约为316。

实施例4：按重量份备料：

经粉碎机粉碎的聚氨酯发泡体废料，呈碎片状，用量为100份；

异己二醇：25份；

按由氯化锌1份、碳酸氢钠1.3份、乙酸1.4份和乙酸镁.1份的配比组成的催化剂取用8.54份；

2、混料，将所有备料共同搅拌得混合料；

3、将步骤2所得的混合料在氮气保护下于220℃的温度条件下反应14小时，再经减压蒸馏回收即得多元醇；产出聚酯多元醇酸值约为15，羟值约为280。

Claims (3)

1.一种回收聚氨酯发泡体废料制备聚酯多元醇的方法，其特征是按以下步骤制备：

a、将氨酯发泡体废料碎片、二元醇和催化剂共同混合得混合料，所述混合料中按重量份的配比为：聚氨酯发泡体碎片100份、二元醇25-95份、催化剂0.02-8.54份；

b、将所述混合料在氮气保护下于135-285℃中反应2-14小时，再经减压蒸馏回收即得多元醇。

2.根据权利要求1所述的回收聚氨酯发泡体废料制备聚酯多元醇的方法，其特征是所述催化剂是由路易斯酸、碱金属盐、氢氧化钾羧酸和无机乙酸盐按如下重量份构成：

路易斯酸1份、碱金属盐1.2-1.5份、氢氧化钾羧酸1-2份、无机乙酸盐1.5-2份。

3.根据权利要求2所述的回收聚氨酯发泡体废料制备聚酯多元醇的方法，其特征是：

所述作为催化剂的路易斯酸为氯化铝、氯化锌、氯化汞或氯化铁；

所述作为催化剂的碱金属盐为氢氧化钙、碳酸氢钠、碳酸钠或氢氧化钠；

所述作为催化剂的氢氧化钾羧酸为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸或苯甲酸；

所述作为催化剂的无机乙酸盐：乙酸铅、乙酸镁、乙酸钾、乙酸钙、乙酸钠、乙酸锌或乙酸亚磷。