CN113999429A - 一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法 - Google Patents
一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113999429A CN113999429A CN202111565820.1A CN202111565820A CN113999429A CN 113999429 A CN113999429 A CN 113999429A CN 202111565820 A CN202111565820 A CN 202111565820A CN 113999429 A CN113999429 A CN 113999429A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- product
- polyurethane
- heating
- stirring
- polyurethane coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000011527 polyurethane coating Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 99
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 62
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 43
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 40
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 31
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 18
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 18
- 238000006136 alcoholysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 5
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 claims description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 abstract description 3
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 44
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 30
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 30
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 30
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 24
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 13
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 13
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 11
- 238000000703 high-speed centrifugation Methods 0.000 description 11
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 11
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 9
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 9
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 description 3
- -1 small molecule amines Chemical class 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 2
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 150000003333 secondary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 150000003509 tertiary alcohols Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
- C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
- C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
- C08J11/18—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material
- C08J11/22—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material by treatment with organic oxygen-containing compounds
- C08J11/24—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material by treatment with organic oxygen-containing compounds containing hydroxyl groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2375/04—Polyurethanes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
本发明提供一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法,包括以下步骤:S1.提供废旧聚氨酯;S2.惰性气氛下,以二甘醇做醇解剂、以辛酸亚锡做催化剂,加热醇解废旧聚氨酯,过滤,得液相产物;S3.用酸调节所述液相产物的pH后,加热反应,得粗产物;S4.将所述粗产物离心分离取液相,即得聚醚多元醇,控制产物链长,降低副反应,降解产物的回收利用价值高。
Description
技术领域
本发明涉及废旧聚氨酯的回收技术领域,具体涉及一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法。
技术背景
PU类(聚氨酯)材料由于性能优良,被广泛运用于各个产业。但因其老化后物理性质显著下降而被弃用,使得PU材料的回收成为一个重要的问题。2015年PU材料的总产量约为2.025亿吨,但回收利用率却不足70%。
为实现聚氨酯材料产业的可持续发展以及环境无害化,聚氨酯废料的化学降解方面的研究广泛增多。聚氨酯类材料的化学降解方法发展至今,其中被运用到实际生产中的主要有热解法、水解法、加氢裂解法与醇解法。热解法和水解法需要较严苛的反应条件,同时产物的选择性较差,主要产物的再利用效率不高;加氢裂解法也需要较高的加热温度和较长反应时间;其中醇解法以其较好的产物选择性以及较为宽容的反应条件而在目前成为PU材料化学回收方法的主流。其中醇解法是化学降解聚氨酯中最重要的一种方法。同时对比于其他的降解回收方法,醇解法所需的原料成本及反应条件成本更低,回收率可观,更具有经济效应,适合放大应用至工业生产中。
如公开日为2011年5月18日,公开号为CN102061009A的中国发明专利申请公开了一种回收聚氨酯废料生产多元醇的方法,根据该专利的教导,先将聚氨酯废料颗粒、大分子聚酯多元醇、抗氧化剂充分混合,加入到提前注入小分子二醇的反应釜中,在氮气的保护下,于180℃-240℃温度下,反应30-120分钟,真空脱除小分子二醇,回收得多元醇,再生的聚醚多元醇含有较多的小分子胺类,且产物链长过短,对回收原料的使用限制性很大。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供,一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法,控制产物链长,降低副反应,降解产物的回收利用价值高。
根据本发明的第一方面,提供一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法,包括以下步骤:
S1.提供废旧聚氨酯;
S2.惰性气氛下,以二甘醇做醇解剂、以辛酸亚锡做催化剂,加热醇解废旧聚氨酯,过滤,得液相产物;
S3.用酸调节所述液相产物的pH后,加热反应,得粗产物;
S4.将所述粗产物离心分离取液相,即得聚醚多元醇。
其中,废旧聚氨酯收集自涂料生产车间喷涂工作面、切削操作工作面以及操作室地面,但不排除其他形态的回收聚氨酯材料也适合本发明技术。
已为公知的醇解原理是将聚氨酯大分子中含有的大量氨基甲酸酯键、脲基和醚键等断键,使其形成相对分子质量较小的含聚酯或聚醚多元醇有少量胺的液体混合物,然后分离提纯,再按照低于20%的比例掺混到新的PU原料中制成成品;而本申请的反应过程及原理为: 第一步降解后的醇解产物主要包含聚醚多元醇和聚酯多元醇,同时含有少量的胺类物质和氨基甲酸酯键不规则断裂产生的一些副产物;醇降解产物难以避免少量的胺类物质生成,加入稀盐酸调节pH并加热,首先是因为部分小分子胺类物质和一些发生氨基甲酸酯键不规则断裂产生的物质会发生反应被质子化,从而增加在水相中的溶解度,因而在反应后分相处理时由除去水相来纯化产物以减少胺类物质和一些反应副产物的含量。
值得注意的是,步骤S3是在过滤后取得的液相产物为基础进行的,不直接进行步骤S3的原因在于,因为此方法需要加入水相,直接在混合物中加酸加热会使原本固相中的一些物质也参与到反应中,较难以保证提纯产物的质量。提前去除固相是为了保证最后产物的稳定。
另外,本方案所述的酸为盐酸,相较于酸酐,反应温度更低,对于胺类物质的处理效果更好。
在一个典型的实施方案中,本降解方法还包括步骤S5.加热S4所得的液相至190-200℃,待无气泡出现时停止加热,此步骤的目的在于利用沸点不同除去反应原料中多余的二甘醇。
作为优选,步骤S2所述的加热温度为180-200℃,如180℃、185℃、190℃、195℃、200℃,反应时间为2-4h,如2h、2.5h、3h、3.5h、4h,从加热温度达到目标温度范围开始计时,在此温度下,聚氨酯得以醇解。
作为优选,步骤S3的pH为3.5-5.5,例如3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5,过低的pH值环境会使多元醇中的活性较高的氧被质子化,从而也增加了亲水性,这样的话就会降低纯化后的产物收率,而过高的pH值环境对小分子胺类物质和一些发生氨基甲酸酯键不规则断裂产生的物质的质子化效果不好。
作为优选,步骤S3的加热反应温度为75-90℃,例如75℃、80℃、85℃、90℃,反应时间为0.5-1h,例如0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h、1h,从加热温度达到目标温度范围开始计时,在此温度范围内,可控制产物链长,主要在于减少了小分子胺类和副产物,也就是对产物进行了优选纯化。
作为优选,所述废旧聚氨酯的粒径不大于300目,粒径可选为300目、250目、200目、150目、100目、50目,过大的聚氨酯颗粒不利于醇解,反应效率低。
作为优选,所述废旧聚氨酯与二甘醇的重量比为1:2-6,具体可以为1:2、1.2.1、1:3、1:4、1:5、1:6,本发明中,二甘醇的用量是过量的,但二甘醇的比例过大,产物的种类并无改变,反而会造成原料的浪费,且加大后续除杂的工作量。
作为优选,所述废旧聚氨酯与辛酸亚锡的重量比为1000:39-92,例如1000:39、1000:40、1000:45、1000:50、1000:60、1000:70、1000:80、1000:90、1000:92。
作为优选,所述惰性气氛为氮气气氛或氩气气氛,本反应为无氧反应,避免不必要的副产物杂质生成
作为优选,所述离心分离的转速为10000-12000rpm,例如10000 rpm、11000rpm、12000rpm,离心时间为8-10min,例如8min、9min、10min,通过高速离心后,能得到为白色乳状物和澄清黄色油状物的分相产物,油状液体即为以聚醚多元醇为主的主要产物。
本发明的有益效果在于:
1.本方法的反应条件较温和,反应效率高,产物选择性好,附加值较高;
2.本方法能有效断裂聚氨酯材料中的氨基甲酸酯键和氢键,通过醇解后再酸处理加热,控制产物链长;
3.本方案降低了副反应生成的胺类物质含量,确保产物的高附加值和再利用的有效程度。
附图说明
图1为实施例1降解后的聚醚多元醇产物样品的红外光谱(IR)图谱;
图2为实施例2降解后的聚醚多元醇产物凝胶净化色谱(GPC)图谱;
图3为实施例3降解后的聚醚多元醇产物凝胶净化色谱(GPC)图谱;
图4为实施例4降解后的多元醇中间产物凝胶净化色谱(GPC)图谱;
图5为实施例5降解后的多元醇中间产物凝胶净化色谱(GPC)图谱;
图6为实施例6降解后的多元醇中间产物凝胶净化色谱(GPC)图谱;
图7为实施例7、实施例8、实施例9、实施例10、实施例11和实施例12降解后的聚醚多元醇产物的羟值数据折线图;
表1为实施例9的产物、实施例11的产物和实施例12的产物的羟值数值统计表。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过购买获得的常规产品。
实施例1
本实施例待降解的聚氨酯涂料废料收集自涂料生产车间喷涂工作面、切削操作工作面以及操作室地面。
将75g PUW(聚氨酯涂料废料)与268.0ml(300g) 二甘醇、5.52ml (7g)辛酸亚锡一起混合形成降解体系,加入500ml三颈烧瓶内,加入磁力搅拌用的磁子,上口安装以水为冷凝剂的球形冷凝管。斜口装上温度计套管和塞子并用封口膜密封。从冷凝管顶端抽气10min后通入氮气,重复操作3次后保持氮气的持续通入,以确保反应在氮气氛下进行。将装置置于油浴锅内,开启加热和搅拌,在温度计显示达到180℃时开始计时,3h后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8min,提取其中的液相产物,用0.5mol/ L盐酸调节pH值至4-5之间,再将调节pH后的产物倒入500ml三颈烧瓶,在与之前同样的反应装置内反应,开启加热搅拌后,温度计显示达到90℃开始计时,30min后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8min,提取其中的下层澄清透明液体,置于单口圆底烧瓶中,磨口接旋转蒸发仪,向旋转蒸发仪内持续通入氮气10min,关闭通气阀,开启水泵、加热和冷凝装置,在温度达到190℃-200℃期间开始出现气泡,待气泡不再出现且温度开始继续上升,关闭加热,烧瓶内剩余液体即为除去过量醇化剂二乙二醇的聚醚多元醇产物,如图1所示,由图可知,3373.7 cm-1 对应-OH 特征峰(峰形较宽,说明存在多种醇类),2926.2 cm-1 对应饱和碳上的碳氢键特征峰(包括醛基上的),1719.4 cm-1 对应酯类上的 -CO- 特征峰,1073.6cm-1、1126.0 cm-1、1286.6 cm-1三个伸缩振动特征峰可以说明存在多种醇(分别对应伯醇、仲醇、叔醇),且1286.6cm-1的特征峰可推测为来自N-CO-O;。
实施例2
本实施例所用聚氨酯废料成分同实施例1
将10g PUW(聚氨酯涂料废料)与17.90ml(21.122g) 二甘醇、0.312ml(0.39g) 辛酸亚锡一起混合形成降解体系,加入50ml三颈烧瓶内,加入磁力搅拌用的磁子,上口安装以水为冷凝剂的球形冷凝管。斜口装上温度计套管和塞子并用封口膜密封。从冷凝管顶端抽气10min后通入氮气,重复操作3次后保持氮气的持续通入,以确保反应在氮气氛下进行。将装置置于油浴锅内,开启加热和搅拌,在温度计显示达到180℃时开始计时,2h后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8min,提取其中的液相产物,用0.1mol/ L盐酸调节pH值至4-5之间,再将调节pH后的产物倒入50ml三颈烧瓶,在与之前同样的反应装置内反应,开启加热搅拌后,温度计显示达到90℃开始计时,30min后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8min,提取其中的下层澄清透明液体,得到以聚醚多元醇为主要物质的产物,如图2所示。
实施例3
本实施例所用聚氨酯废料成分同实施例1
将5.0g PUW(聚氨酯涂料废料)与17.90ml 二甘醇、0.260ml 辛酸亚锡一起混合形成降解体系,加入50ml三颈烧瓶内,加入磁力搅拌用的磁子,上口安装以水为冷凝剂的球形冷凝管。斜口装上温度计套管和塞子并用封口膜密封。从冷凝管顶端抽气10min后通入氮气,重复操作3次后保持氮气的持续通入,以确保反应在氮气氛下进行。将装置置于油浴锅内,开启加热和搅拌,在温度计显示达到180℃时开始计时,2h后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8 min,提取其中的液相产物,用0.1mol/ L盐酸调节pH值至4-5之间,再将调节pH后的产物倒入50ml三颈烧瓶,在与之前同样的反应装置内反应,开启加热搅拌后,温度计显示达到90℃开始计时,30min后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8min,提取其中的下层澄清透明液体,得到以聚醚多元醇为主要物质的产物,如图3所示。
实施例4
本实施例所用聚氨酯废料成分同实施例1
将5.0g PUW(聚氨酯涂料废料)与17.90ml 二甘醇、0.260ml 辛酸亚锡一起混合形成降解体系,加入50ml三颈烧瓶内,加入磁力搅拌用的磁子,上口安装以水为冷凝剂的球形冷凝管。斜口装上温度计套管和塞子并用封口膜密封。从冷凝管顶端抽气10min后通入氮气,重复操作3次后保持氮气的持续通入,以确保反应在氮气氛下进行。将装置置于油浴锅内,开启加热和搅拌,在温度计显示达到180℃时开始计时,2h后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8 min,提取其中的液相产物,得到以聚醚多元醇为主要物质的中间产物,如图4所示。
实施例5
本实施例所用聚氨酯废料成分同实施例1
将5.0g PUW(聚氨酯涂料废料)与17.90ml 二甘醇、0.260ml 辛酸亚锡一起混合形成降解体系,加入50ml三颈烧瓶内,加入磁力搅拌用的磁子,上口安装以水为冷凝剂的球形冷凝管。斜口装上温度计套管和塞子并用封口膜密封。从冷凝管顶端抽气10min后通入氮气,重复操作3次后保持氮气的持续通入,以确保反应在氮气氛下进行。将装置置于油浴锅内,开启加热和搅拌,在温度计显示达到180℃时开始计时,4h后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8 min,提取其中的液相产物,得到以聚醚多元醇为主要物质的中间产物,如图5所示。
实施例6
本实施例所用聚氨酯废料成分同实施例1
将5.0g PUW(聚氨酯涂料废料)与26.80ml(29.96g) 二甘醇、0.368ml (0.46g)辛酸亚锡一起混合形成降解体系,加入50ml三颈烧瓶内,加入磁力搅拌用的磁子,上口安装以水为冷凝剂的球形冷凝管。斜口装上温度计套管和塞子并用封口膜密封。从冷凝管顶端抽气10min后通入氮气,重复操作3次后保持氮气的持续通入,以确保反应在氮气氛下进行。将装置置于油浴锅内,开启加热和搅拌,在温度计显示达到180℃时开始计时,2h后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8min,提取其中的液相产物,得到以聚醚多元醇为主要物质的中间产物,如图6所示。
图2、图3、图4、图5和图6中,特征峰Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ代表小分子的醇类和胺类,特征峰Ⅳ代表过量的醇解剂二乙二醇,特征峰Ⅴ代表纯化后得到较大链长的多元醇。
实施例7
本实施例所用聚氨酯废料成分同实施例1
将10g PUW(聚氨酯涂料废料)与17.90ml 二甘醇、0.312ml 辛酸亚锡一起混合形成降解体系,加入50ml三颈烧瓶内,加入磁力搅拌用的磁子,上口安装以水为冷凝剂的球形冷凝管。斜口装上温度计套管和塞子并用封口膜密封。从冷凝管顶端抽气10min后通入氮气,重复操作3次后保持氮气的持续通入,以确保反应在氮气氛下进行。将装置置于油浴锅内,开启加热和搅拌,在温度计显示达到180℃时开始计时,2h后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8 min,提取其中的液相产物,用0.1mol/ L盐酸调节pH值至3.5,再将调节pH后的产物倒入50ml三颈烧瓶,在与之前同样的反应装置内反应,开启加热搅拌后,温度计显示达到90℃开始计时,30min后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8min,提取其中的下层澄清透明液体,得到以聚醚多元醇为主要物质的产物,如图7所示。
实施例8
本实施例所用聚氨酯废料成分同实施例1
将10g PUW(聚氨酯涂料废料)与17.90ml 二甘醇、0.312ml 辛酸亚锡一起混合形成降解体系,加入50ml三颈烧瓶内,加入磁力搅拌用的磁子,上口安装以水为冷凝剂的球形冷凝管。斜口装上温度计套管和塞子并用封口膜密封。从冷凝管顶端抽气10min后通入氮气,重复操作3次后保持氮气的持续通入,以确保反应在氮气氛下进行。将装置置于油浴锅内,开启加热和搅拌,在温度计显示达到180℃时开始计时,2h后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8 min,提取其中的液相产物,用0.1mol/ L盐酸调节pH值至4,再将调节pH后的产物倒入50ml三颈烧瓶,在与之前同样的反应装置内反应,开启加热搅拌后,温度计显示达到90℃开始计时,30min后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8min,提取其中的下层澄清透明液体,得到以聚醚多元醇为主要物质的产物,如图7所示。
图7中,点A代表实施例7的产物的羟值数值点,点B代表实施例8的产物的羟值数值点,点C代表实施例9的产物的羟值数值点,点D代表实施例10的产物的羟值数值点,点E代表实施例11的产物的羟值数值点,点F代表实施例12的产物的羟值数值点。
实施例9
本实施例所用聚氨酯废料成分同实施例1
将10g PUW(聚氨酯涂料废料)与17.90ml 二甘醇、0.312ml 辛酸亚锡一起混合形成降解体系,加入50ml三颈烧瓶内,加入磁力搅拌用的磁子,上口安装以水为冷凝剂的球形冷凝管。斜口装上温度计套管和塞子并用封口膜密封。从冷凝管顶端抽气10min后通入氮气,重复操作3次后保持氮气的持续通入,以确保反应在氮气氛下进行。将装置置于油浴锅内,开启加热和搅拌,在温度计显示达到180℃时开始计时,2h后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8 min,提取其中的液相产物,用0.1mol/ L盐酸调节pH值至4.5,再将调节pH后的产物倒入50ml三颈烧瓶,在与之前同样的反应装置内反应,开启加热搅拌后,温度计显示达到90℃开始计时,30min后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8min,提取其中的下层澄清透明液体,得到以聚醚多元醇为主要物质的产物,如图7和表1所示。
实施例10
本实施例所用聚氨酯废料成分同实施例1
将10g PUW(聚氨酯涂料废料)与17.90ml 二甘醇、0.312ml 辛酸亚锡一起混合形成降解体系,加入50ml三颈烧瓶内,加入磁力搅拌用的磁子,上口安装以水为冷凝剂的球形冷凝管。斜口装上温度计套管和塞子并用封口膜密封。从冷凝管顶端抽气10min后通入氮气,重复操作3次后保持氮气的持续通入,以确保反应在氮气氛下进行。将装置置于油浴锅内,开启加热和搅拌,在温度计显示达到180℃时开始计时,2h后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8 min,提取其中的液相产物,用0.1mol/ L盐酸调节pH值至5,再将调节pH后的产物倒入50ml三颈烧瓶,在与之前同样的反应装置内反应,开启加热搅拌后,温度计显示达到90℃开始计时,30min后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8min,提取其中的下层澄清透明液体,得到以聚醚多元醇为主要物质的产物,如图7所示。
实施例11
本实施例所用聚氨酯废料成分同实施例1
将10g PUW(聚氨酯涂料废料)与17.90ml 二甘醇、0.312ml 辛酸亚锡一起混合形成降解体系,加入50ml三颈烧瓶内,加入磁力搅拌用的磁子,上口安装以水为冷凝剂的球形冷凝管。斜口装上温度计套管和塞子并用封口膜密封。从冷凝管顶端抽气10min后通入氮气,重复操作3次后保持氮气的持续通入,以确保反应在氮气氛下进行。将装置置于油浴锅内,开启加热和搅拌,在温度计显示达到180℃时开始计时,2h后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8 min,提取其中的液相产物,用0.1mol/ L盐酸调节pH值至4.5,再将调节pH后的产物倒入50ml三颈烧瓶,在与之前同样的反应装置内反应,开启加热搅拌后,温度计显示达到90℃开始计时,1h后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8min,提取其中的下层澄清透明液体,得到以聚醚多元醇为主要物质的产物,如表1所示。
实施例12
本实施例所用聚氨酯废料成分同实施例1
将10g PUW(聚氨酯涂料废料)与17.90ml 二甘醇、0.312ml 辛酸亚锡一起混合形成降解体系,加入50ml三颈烧瓶内,加入磁力搅拌用的磁子,上口安装以水为冷凝剂的球形冷凝管。斜口装上温度计套管和塞子并用封口膜密封。从冷凝管顶端抽气10min后通入氮气,重复操作3次后保持氮气的持续通入,以确保反应在氮气氛下进行。将装置置于油浴锅内,开启加热和搅拌,在温度计显示达到180℃时开始计时,2h后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8 min,提取其中的液相产物,用0.1mol/ L盐酸调节pH值至4.5,再将调节pH后的产物倒入50ml三颈烧瓶,在与之前同样的反应装置内反应,开启加热搅拌后,温度计显示达到75℃开始计时,30min后停止加热和搅拌,令其自然冷却。冷却后将混合产物置于离心管中,在10000rpm转速下高速离心8min,提取其中的下层澄清透明液体,得到以聚醚多元醇为主要物质的产物,如表1所示,链长主要通过大致分子量来反应,而分子量由羟值可以直观地表现出来,所以测定羟值基本可以作为判定聚醚多元醇或聚酯多元醇的总体链长或是分子量的大小的依据。。
对比例1
本实施例所用聚氨酯废料成分同实施例1
将10g PUW(聚氨酯涂料废料)与17.90ml 二甘醇、0.312ml 辛酸亚锡一起混合形成降解体系,加入50ml三颈烧瓶内,加入磁力搅拌用的磁子,上口安装以水为冷凝剂的球形冷凝管。斜口装上温度计套管和塞子并用封口膜密封。从冷凝管顶端抽气10min后通入氮气,重复操作3次后保持氮气的持续通入,以确保反应在氮气氛下进行。将装置置于油浴锅内,开启加热和搅拌,在温度计显示达到180℃时开始计时,2h后停止加热和搅拌,令其自然冷却,得到以聚醚多元醇为主要物质的产物,如表1所示。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此的一些实施例包括其他实施例中所包括的某些特征而不是其他特征,但是不同的实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在权利要求书中,所要求的保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
表1 产物的羟值数值统计表
本领域普通技术人员可以理解:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制,尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换,而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请权利要求所限定的范围。
Claims (10)
1.一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.提供废旧聚氨酯;
S2.惰性气氛下,以二甘醇做醇解剂、以辛酸亚锡做催化剂,加热醇解废旧聚氨酯,过滤,得液相产物;
S3.用酸调节所述液相产物的pH后,加热反应,得粗产物;
S4.将所述粗产物离心分离取液相,即得聚醚多元醇。
2.根据权利要求1所述的一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法,其特征在于,步骤S2所述的加热温度为180-200℃,反应时间为2-4h。
3.根据权利要求1所述的一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法,其特征在于,步骤S3的pH为3.5-5.5。
4.根据权利要求1所述的一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法,其特征在于,步骤S3的加热反应温度为75-90℃,反应时间为0.5-1h。
5.根据权利要求1所述的一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法,其特征在于,还包括步骤S5.加热S4所得的液相至190-200℃,待无气泡出现时停止加热。
6.根据权利要求1所述的一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法,其特征在于,所述废旧聚氨酯的粒径不大于300目。
7.根据权利要求1所述的一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法,其特征在于,所述废旧聚氨酯与二甘醇的重量比为1:2-6。
8.根据权利要求1所述的一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法,其特征在于,所述废旧聚氨酯与辛酸亚锡的重量比为1000:39-92。
9.根据权利要求1所述的一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法,其特征在于,所述惰性气氛为氮气气氛或氩气气氛。
10.根据权利要求1所述的一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法,其特征在于,所述离心分离的转速为10000-12000rpm,离心时间为8-10min。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111565820.1A CN113999429A (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111565820.1A CN113999429A (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113999429A true CN113999429A (zh) | 2022-02-01 |
Family
ID=79931911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111565820.1A Pending CN113999429A (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113999429A (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4336406A (en) * | 1981-02-24 | 1982-06-22 | Ford Motor Company | Polyol extraction by high boiling alkanes |
EP1693409A1 (en) * | 2005-02-16 | 2006-08-23 | Repsol Quimica S.A. | Process for the recovery of polyols from polyurethane foam waste using a novel catalyst |
CN102627750A (zh) * | 2012-04-10 | 2012-08-08 | 上海大学 | 利用废弃冰箱聚氨酯废料重新合成硬质聚氨酯的方法 |
CN103788335A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-05-14 | 上海翌能化工科技有限公司 | 一种固相醇解回收聚氨酯制备聚氨酯弹性体的方法 |
CN112029148A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-04 | 浙江工业大学 | 一种使用乳液体系回收废弃聚氨酯泡沫中聚醚多元醇的方法 |
-
2021
- 2021-12-21 CN CN202111565820.1A patent/CN113999429A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4336406A (en) * | 1981-02-24 | 1982-06-22 | Ford Motor Company | Polyol extraction by high boiling alkanes |
EP1693409A1 (en) * | 2005-02-16 | 2006-08-23 | Repsol Quimica S.A. | Process for the recovery of polyols from polyurethane foam waste using a novel catalyst |
CN102627750A (zh) * | 2012-04-10 | 2012-08-08 | 上海大学 | 利用废弃冰箱聚氨酯废料重新合成硬质聚氨酯的方法 |
CN103788335A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-05-14 | 上海翌能化工科技有限公司 | 一种固相醇解回收聚氨酯制备聚氨酯弹性体的方法 |
CN112029148A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-04 | 浙江工业大学 | 一种使用乳液体系回收废弃聚氨酯泡沫中聚醚多元醇的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8524937B2 (en) | Process for preparing polyol esters | |
US7893287B2 (en) | Methods of preparing hydroxy functional vegetable oils | |
US3016404A (en) | Purification of crude alkylene oxide polyether | |
EP0059594B1 (en) | Method of recovering polyether polyols from polyurethane | |
US4230892A (en) | Alcoholysis process for preparing poly-(tetramethylene ether) glycol | |
US8692013B2 (en) | Preparation of antiplasticizers for thermoplastic polyesters | |
CN102030637A (zh) | 使多元醇酯的颜色变浅的方法 | |
JP3773963B2 (ja) | ポリエーテルポリオールの製造方法 | |
CN102030636B (zh) | 使多元醇酯的颜色变浅的方法 | |
JP6392877B2 (ja) | ポリオールエステルの後処理方法 | |
CN113999429A (zh) | 一种高效降解聚氨酯涂料固体废料的方法 | |
EP1802565B1 (en) | Process for preparing hydroxy functional vegetable oils | |
CN104722248A (zh) | 涤纶废料反应精馏生产对苯二甲酸二辛酯的装置及其工艺 | |
EP0410167B1 (en) | Method of producing 2,2,-dimethyl-3-hydroxypropyl-2,2-dimethyl-3-hydroxypropionate | |
JP6470277B2 (ja) | ポリオールエステル製造における副流から、ポリオールエステルが富化された生成物流を得るための方法 | |
KR20140117590A (ko) | 개선된 가알칸올분해 프로세스 | |
CN112375025A (zh) | 一种叔丁基过氧化氢的纯化方法 | |
JP3849360B2 (ja) | ポリテトラメチレンエーテルグリコールの製造方法 | |
JPH10158208A (ja) | シクロヘキシルビニルエーテルの分離回収方法 | |
CA1121829A (en) | Continuous manufacture of allyl diglycol carbonate | |
JPS6089439A (ja) | エチレングリコ−ルの製造方法 | |
RU2266887C1 (ru) | Способ очистки c5-углеводородов | |
JPH02305819A (ja) | ポリエーテルポリオールの精製方法 | |
CN117903186A (zh) | 一种五配位体有机硅化合物制备四丙氧基硅烷和四丁氧基硅烷的方法 | |
CN118239860A (zh) | 一种高品质奥克立林的合成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220201 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |