CZ20004365A3 - Process for producing shaped bodies from disintegrated plastic waste and polyurethane binding agents - Google Patents

Process for producing shaped bodies from disintegrated plastic waste and polyurethane binding agents Download PDF

Info

Publication number
CZ20004365A3
CZ20004365A3 CZ20004365A CZ20004365A CZ20004365A3 CZ 20004365 A3 CZ20004365 A3 CZ 20004365A3 CZ 20004365 A CZ20004365 A CZ 20004365A CZ 20004365 A CZ20004365 A CZ 20004365A CZ 20004365 A3 CZ20004365 A3 CZ 20004365A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
plastic waste
polyurethane
isocyanate
extruder
waste
Prior art date
Application number
CZ20004365A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Dietrich Dr. Scherzer
Gerd Dr. Ehrmann
Marian Dr. Mours
Hans Ulrich Schmidt
Jürgen Hofmann
Rainer Dr. Anderlik
Christian Renner
Original Assignee
Heidelberger Elastomertechnik Gmbh
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heidelberger Elastomertechnik Gmbh filed Critical Heidelberger Elastomertechnik Gmbh
Publication of CZ20004365A3 publication Critical patent/CZ20004365A3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/33Agglomerating foam fragments, e.g. waste foam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/0026Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics by agglomeration or compacting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0895Manufacture of polymers by continuous processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/06Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2021/00Use of unspecified rubbers as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2075/00Use of PU, i.e. polyureas or polyurethanes or derivatives thereof, as moulding material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/30Polymeric waste or recycled polymer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2321/00Characterised by the use of unspecified rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2475/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

Molded articles (I) are prepared by mixing (A) comminuted plastic waste (B) polyurethane binding agent and optionally (C) additives in an extruder.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu výroby tvarových těles z rozmělněných plastových odpadů, polyurethanových pojiv, která mohou mít popřípadě močovinovou strukturu a popřípadě pomocných prostředků.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a process for the production of molded articles from comminuted plastic waste, polyurethane binders, which may optionally have a urea structure, and optionally auxiliaries.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Netermoplastické plasty, jako jsou polyurethanové pěnové hmoty nebo elastomery, například guma a staré pneumatiky, se mohou pouze velmi obtížně recyklovat. Jednou možností dát k použití takovéto plastové odpady je jejich slisování s pojivém na tvarové díly. K tomu se odpady plastů rozemelou a získaný granulát se slisuje na tvarové díly s polyurethanovými systémy, výhodně vlivem vlhkosti vytvrzujícími polyurethanovými jednokomponentními systémy, výhodně za tlaku, při zvýšené teplotě a za přídavku vody. Takovýto způsob je popsán například v DE-A-24 47 625 a DE-A-17 20 059 .Non-thermoplastic plastics such as polyurethane foams or elastomers, such as rubber and old tires, are difficult to recycle. One possibility of using such plastic waste is to compress it with a binder to form the parts. For this purpose, the plastics waste is ground and the granulate obtained is pressed into molded parts with polyurethane systems, preferably moisture-curing polyurethane one-component systems, preferably under pressure, at elevated temperature and with the addition of water. Such a process is described, for example, in DE-A-24 47 625 and DE-A-17 20 059.

Podstata dalšího způsobu spočívá v tom, že se plastové odpady mísí s termoplasty v mísiči a potom se zpracovávají v extruderu. Takovýto způsob je popsán v US 5 312 573 . Nevýhodný je na tomto způsobu dodatečný misič a často nepatrná přilnavost mezi termoplasty a odpady plastů, jakož i nepatrná tavarová stálost za tepla u takovýchto tvarových dílů.The essence of another method is that the plastic waste is mixed with thermoplastics in a mixer and then processed in an extruder. Such a method is described in US 5 312 573. The disadvantage of this method is the additional mixer and often the low adhesion between the thermoplastics and the plastics waste, as well as the low hot melt resistance of such moldings.

Kontinuální zpracování reaktivních komponent, které po reakci dávají duromerní, to znamená netermoplastický materiál, není v US 5 312 573 popisován a také není zřejmý, neboť odborníci na základě tohoto stavu techniky nemohou uvažovat o tom, nahradit termoplastické materiály komponentami, které při reakci vytvrzují a mohly by extruder ucpat.The continuous processing of reactive components which give a duromeric, i.e. non-thermoplastic, material after the reaction is not described in US 5 312 573 and is also not obvious, since those skilled in the art cannot consider replacing thermoplastic materials with components that cure in the reaction; they could clog the extruder.

Úkolem předloženého vynálezu tedy je vypracování způsobu výroby tvarových těles z rozmělněných plastových odpadů, obzvláště elastomerních odpadů a/nebo gumových a/nebo kaučukových odpadů a polyurethanových poj iv, který by se mohl provádět kontinuálně a který by vedl ke tvarovým tělesům s dobrými mechanickými vlastnostmi.It is therefore an object of the present invention to provide a process for producing moldings from comminuted plastic wastes, in particular elastomeric wastes and / or rubber and / or rubber wastes and polyurethane binders, which can be carried out continuously and lead to moldings with good mechanical properties.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedený úkol byl vyřešen vypracováním způsobu, při kterém se rozmělněné plastové odpady, polyurethanová pojivá a popřípadě pomocné prostředky mísí v extruderu.The above object has been solved by providing a process in which the comminuted plastic waste, the polyurethane binders and, if appropriate, the auxiliaries are mixed in an extruder.

Předmětem předloženého vynálezu jsou dále tímto způsobem vyrobítelná tvarová tělesa.The present invention furthermore relates to moldable bodies which can be produced in this way.

Jako pomocné prostředky se mohou použít všeobecně známé sloučeniny, které snižují tření při míšení v extruderu. Tím se může příkon poháněcího motoru extruderu výrazně snížit a může se vyloučit nežádoucí rozemletí plastových odpadů v extruderu. Výhodně zde přicházejí v úvahu termoplastické sloučeniny s molekulovou hmotností 600 až 106 g/mol , které se za podmínek zpracování v extru9 ······ • · · · · · • * · ··· · ♦ · · deru roztaví, to znamená, že se vyskytují jako vysoce viskosní nebo kapalné, například polyestery, polyethery, polyetherpolyalkoholy a/nebo vosky petrochemického nebo přírodního původu. Obzvláště výhodné jsou polyethylenové a/nebo polypropylenové vosky, jaké jsou například komerčně dostupné od firmy BASF AG pod označením Luwax . Popřípadě přidávané pomocné prostředky se používají výhodně v množství 0 až 10 % hmotnostních, obzvláště 0 až 5 % hmotnostních a obzvláště výhodně 1 až 4 % hmotnostní, vztaženo na hmotnost tvarových těles.Generally known compounds can be used as auxiliaries which reduce the friction during mixing in the extruder. As a result, the power consumption of the extruder drive motor can be greatly reduced and unwanted grinding of the plastic waste in the extruder can be avoided. Preferably here considered a thermoplastic compound having a molecular weight from 600 to 10 6 g / mol, which under the processing conditions in extru9 ······ • · · · · · · • * ♦ ··· · · · Deru melted, that is, they occur as highly viscous or liquid, for example polyesters, polyethers, polyether polyalcohols and / or waxes of petrochemical or natural origin. Particularly preferred are polyethylene and / or polypropylene waxes such as are commercially available from BASF AG under the name Luwax. The optional auxiliaries are preferably used in an amount of 0 to 10% by weight, in particular 0 to 5% by weight and particularly preferably 1 to 4% by weight, based on the weight of the moldings.

Míšení komponent rozmělněných plastových odpadů a polyurethanových pojiv se podle předloženého vynálezu provádí v extruderu, výhodně obvyklém dvoušnekovém extruderu. Přívod komponent může probíhat ze stejného prostoru, přičemž délka extruderu je výhodně volena taková, aby proběhlo úplné promísení rozmělněných plastových odpadů a polyurethanových pojiv. Výhodně činí délka extruderu desetinásobek až padesátinásobek průměru (10 až 50 D), obzvláště výhodně 20 až 40 D . Teplota v extruderu činí obvykle 80 až 200 °C . Teplota může směrem ke trysce stoupat.The mixing of the comminuted plastic waste components and the polyurethane binders according to the present invention is carried out in an extruder, preferably a conventional twin screw extruder. The components can be fed from the same space, the length of the extruder preferably being chosen so that the comminuted plastic waste and polyurethane binders are completely mixed. Preferably, the length of the extruder is 10 to 50 times the diameter (10 to 50 D), particularly preferably 20 to 40 D. The temperature in the extruder is usually 80 to 200 ° C. The temperature may rise towards the nozzle.

Výhodně se jako polyurethanová pojivá používají výchozí komponenty a/nebo směsi, které jsou reaktivní a vedou k produktům, které nejsou termoplasticky zpracovatelné. Nepoužívají se výhodně tedy jako polyurethanová pojivá termoplastické plasty. Výhodné jsou jako polyurethanová pojivá takové výchozí komponenty, které ve zreagovaném stavu nejsou termoplasticky zpracovatelné. Polyurethanová pojivá vedou tedy výhodně k polyurethanovým produktům, které také bez rozmělněných plastových odpadů nejsou termoplasticky zpracovatelné. Výhodně se jako polyurethanová pojivá používají isokyanátové skupiny obsahující prepolymery a/nebo systémy • · · · · · ♦ • · · · L· na basi vůči isokyanátům reaktivních komponent, v následujícím také označované jako polyolové komponenty, a isokyanátové komponenty.Preference is given to starting materials and / or mixtures which are reactive and lead to products which are not thermoplastically processable as polyurethane binders. They are therefore preferably not used as polyurethane binder thermoplastic plastics. Preferred as polyurethane binders are those starting components which, when reacted, are not thermoplastically processable. Thus, the polyurethane binders preferably lead to polyurethane products which, even without crushed plastic waste, are not thermoplastically processable. Preferably, isocyanate groups containing prepolymers and / or systems based on isocyanate-reactive components, hereinafter also referred to as polyol components, and isocyanate components, are used as polyurethane binders.

Výhodně se může směs, obsahující rozmělněné plastové odpady a polyurethanová pojivá vnášet z extruderu, výhodně kontinuálně, do formy nebo formovacího úseku a zde se může dokončit reakce na tvarová tělesa.Advantageously, the mixture comprising the comminuted plastic waste and the polyurethane binder can be introduced from the extruder, preferably continuously, into the mold or mold section and here the reaction to the moldings can be completed.

Formovací úsek znamená termostatisovanou výstupní trysku, která obvykle vedle tvarování řídí také ochlazováni směsi.The molding section means a thermostatic discharge nozzle which usually controls the cooling of the mixture in addition to shaping.

Pro tvorbu polyurethanu ve formě se tato většinou zahřívá. Výhodně je tvarovací teplota v rozmezí 60 °C až 180 °C , obzvláště v rozmezí 70 °C až 160 °C a obzvláště výhodně 80 °C až 150 °C . Tvarování probíhá většinou za přetlaku, výhodně za tlaku v rozmezí 0,1 až 1,0 MPa, obzvláště 0,2 až 0,8 MPa a obzvláště výhodně v rozmezí 0,4 až 0,6 MPa .To form the polyurethane in the mold, it is usually heated. Preferably, the molding temperature is in the range of 60 ° C to 180 ° C, especially in the range of 70 ° C to 160 ° C, and particularly preferably 80 ° C to 150 ° C. The shaping takes place mostly under an overpressure, preferably at a pressure in the range from 0.1 to 1.0 MPa, in particular from 0.2 to 0.8 MPa, and particularly preferably from 0.4 to 0.6 MPa.

Způsobem podle předloženého vynálezu se mohou vyrobit při nízkých teplotách tvarování a nepatrných dobách tvarování tvarové díly z rozmělněných plastových odpadů a polyurethanů, které mají dobrý povrch a mají dobré mechanické vlastnosti. Způsob probíhá bezporuchově a může se provádět kontinuálně.With the method of the present invention, molded parts from comminuted plastic waste and polyurethanes having a good surface and good mechanical properties can be produced at low molding temperatures and low molding times. The process is trouble-free and can be carried out continuously.

Poměr množství mezi polyurethanem a plastovými odpady by se měl volit tak, aby se použilo pokud možno mnoho plastového odpadu a stejně tak mnoho polyurethanu, aby byla zajištěna dostatečná stabilita a dostatečné mechanické vlastnosti tvarových dílů. Je výhodné, když se použije • · polyurethan v množství 2 až 25 % hmotnostních, vztaženo na tvarový díl.The amount ratio between polyurethane and plastic waste should be chosen so as to use as much plastic waste as possible, as well as much polyurethane, to ensure sufficient stability and sufficient mechanical properties of the moldings. It is preferred that polyurethane be used in an amount of 2 to 25% by weight of the molded part.

Míšení rozmělněných plastových odpadů a polyurethanů se podle předloženého vynálezu provádí v extruderu. Při předčasném smíchání může dojít k tomu, že proběhne předčasně reakce isokyanátových skupin s aktivními vodíkovými atomy, což může vést k problémům v extruderu. Také toto je základem pro to, že technický výklad US 5 312 573 nelze přenést obzvláště na zpracování polyurethanových poj iv, které vedoe k zesítěným produktům.The blending of the comminuted plastic wastes and polyurethanes according to the present invention is carried out in an extruder. Premixing may prematurely result in the reaction of isocyanate groups with active hydrogen atoms, which may lead to problems in the extruder. This is also the basis for the technical interpretation of U.S. Pat. No. 5,312,573 not to be applied in particular to the processing of polyurethane binders which lead to crosslinked products.

Poměry množství isokyanátových skupin a vůči isokyanátům reaktivních skupin při smísení rozmělněných plastových odpadů s polyurethanovými pojivý se řídí požadovaným ukazatelem při reakci. Přebytek isokyanátových skupin není kritický, neboť přebytečné isokyanátové skupiny zreagují se vzdušnou vlhkostí nebo s vlhkostí, obsaženou v rozmělněném plastovém odpadu. Výhodně se používají polyurethanové systémy, u kterých jsou vůči isokyanátům reaktivní skupiny, například vody a/nebo polyolů, a isokyanátové skupiny v poměru 1:1.The ratios of the amounts of the isocyanate groups and of the isocyanates of the reactive groups when mixing the comminuted plastic wastes with the polyurethane binders are controlled by the desired indicator in the reaction. The excess of the isocyanate groups is not critical since the excess isocyanate groups react with the air humidity or the moisture contained in the comminuted plastic waste. Preference is given to using polyurethane systems in which isocyanate groups are reactive groups, for example water and / or polyols, and isocyanate groups in a ratio of 1: 1.

Jako plastové odpady se mohou při způsobu podle předloženého vynálezu použít všechny druhy plastů. Obzvláště se používají takové plasty, které se mohou jiným způsobem zhodnotit pouze obtížně, nebo se nemohou zhodnotit vůbec. Jako příklady je možno uvést zesítěné plasty, jako jsou polyurethanové pěnové hmoty, jako jsou materiály podrážek bot, nebo zesítěné polyurethanové elastomery, jaké jsou produkovány pod označením Celasto^ firmou Elastogran GmbH, obzvláště však gumové a kaučukové odpady. Gumové nebo kaučukové odpady vznikají ve velkých množstvích například při • · · · · · · • · · · ♦ · ··· «· · ·· · · zhodnocování obzvláště starých pneumatik.All kinds of plastics can be used as plastic waste in the process of the present invention. In particular, plastics are used, which can otherwise be difficult to recover in other ways, or cannot be recovered at all. Examples include cross-linked plastics, such as polyurethane foams, such as shoe sole materials, or cross-linked polyurethane elastomers such as those produced by Celasto® by Elastogran GmbH, but especially rubber and rubber wastes. Rubber or rubber wastes are produced in large quantities, for example, in the recovery of particularly old tires.

Rozmělňování těchto odpadů se může provádět pomocí známých způsobů, například rozemletím. Velikost částic granulátů, používaných podle předloženého vynálezu, se může v závislosti na velikosti a geometrii tvarových těles, pohybovat v širokém rozmezí. Obzvláště leží průměrná velikost částic rozmělněných plastových odpadů v rozmezí 0,1 až 5 mm, obzvláště 0,3 až 3 mm. Takovéto granuláty elastomerů jsou komerčně dostupné.The grinding of these wastes can be carried out by known methods, for example by grinding. The particle size of the granulates used in the present invention may vary within wide ranges depending on the size and geometry of the moldings. In particular, the average particle size of the comminuted plastic waste is in the range of 0.1 to 5 mm, in particular 0.3 to 3 mm. Such elastomer granules are commercially available.

K polyurethanovým používaným komponentám je možno říci následující :The polyurethane components used include:

Jako isokyanáty se mohou použít obvyklé a známé alifatické a obzvláště aromatické diisokyanáty a polyisokyanáty. Obzvláště jsou výhodné takové, které jsou při teplotě místnosti kapalné, aby se mohlo jednoduše provést převrstvení plastových odpadů. Na základě nepatrné toxicity a dobrých vlastností při zpracování jsou výhodné směsi z difenylmethandiisokyanátů (MDI) a polyfenylenpolymethylenpolyisokyanátů, označované také jako surový MDIAs isocyanates, customary and known aliphatic and in particular aromatic diisocyanates and polyisocyanates can be used. Particularly preferred are those which are liquid at room temperature so that the plastic waste can be easily coated. Due to their low toxicity and good processing properties, mixtures of diphenylmethane diisocyanates (MDI) and polyphenylene polymethylene polyisocyanates, also referred to as crude MDI, are preferred.

Výhodné je také použití takzvaných modifikovaných polyisokyanátů, to znamená polyisokyanátů, obsahujících urethanové, isokyanurátové, karbodiimidové nebo jiné skupiny. Obzvláště výhodné je použití isokyanátové skupiny obsahujících reakčních produktů z polyisokyanátů, obzvláště surového MDI, se sloučeninami, které obsahují alespoň dvě hydroxylové skupiny, takzvaných isokyanátových prepolymerů. Pro způsob podle předloženého vynálezu jsou obzvláště vhodné takové isokyanátové prepolymery s obsahem NCO v rozmezí 5 až 30 % hmotnostních a viskositou při teplotě 25 °C v • · · · rozmezí 100 až 20000 mPas, stanoveno pomocí oscilačního rheometru, neboť tyto se mohou na základě svého nepatrného tlaku par a dobrých vlastností při tečení obzvláště dobře zpracovávat.Also preferred is the use of so-called modified polyisocyanates, i.e. polyisocyanates containing urethane, isocyanurate, carbodiimide or other groups. It is particularly preferred to use isocyanate-containing reaction products of polyisocyanates, especially crude MDI, with compounds containing at least two hydroxyl groups, the so-called isocyanate prepolymers. Such isocyanate prepolymers having an NCO content in the range of 5 to 30% by weight and a viscosity at 25 ° C in the range of 100 to 20000 mPas are particularly suitable for the process according to the invention, as they can be determined by means of an oscillating rheometer. their low vapor pressure and good creep properties are particularly well handled.

Obzvláště výhodně sestává isokyanátová komponenta z alespoň 50 % hmotnostních z MDI , surového MDI a/nebo isokyanátových prepolymerů na basi MDI a/nebo surového MDI.Particularly preferably, the isocyanate component consists of at least 50% by weight of MDI, crude MDI and / or isocyanate prepolymers based on MDI and / or crude MDI.

Jako sloučeniny s alespoň dvěma aktivními vodíkovými atomy se používají obzvláště polyoly. Polyoly, výhodné pro způsob podle předloženého vynálezu, mají viskositu v rozmezí 100 až 10000 mPas, stanoveno pomocí oscilačního rheometru, aby bylo zaručeno optimální převrstvení granulátu, a výhodně mají molekulovou hmotnost v rozmezí 100 až 2000 a hydroxylové číslo v rozmezí 20 až 1000 mg KOH/g . Při použití směsí polyolů jako polyolové komponenty by mělo hydroxylové číslo směsi polyolů ležet v uvedené oblasti hydroxylového čísla. Výhodné jsou dvoufunkční až třífunkční polyoly s výhodným hydroxylovým číslem v rozmezí 40 až 300 mg KOH/g .In particular, polyols are used as compounds having at least two active hydrogen atoms. The polyols preferred for the process of the present invention have a viscosity in the range of 100 to 10000 mPas as determined by an oscillating rheometer to ensure optimal granulate overlay, and preferably have a molecular weight in the range of 100 to 2000 and a hydroxyl value in the range of 20 to 1000 mg KOH / g. When using polyol blends as the polyol component, the hydroxyl number of the polyol blend should lie within the region of the hydroxyl number. Preferred are two- to three-functional polyols with a preferred hydroxyl number in the range of 40 to 300 mg KOH / g.

Výhodně přicházejí v úvahu jako polyoly polyesterpolyoly a obzvláště polyetherpolyoly, které se obvykle vyrobí basicky katalysovanou adicí nižších alkylenoxidů na H-funkční startovací substance. Výhodné je také použití polyolů rostlinných surovin. Výroba takovýchto polyolů se provádí například epoxidací nenasycených tuků nebo mastných kyselin a následujícím rozštěpením kruhu dioly. Při obzvláště výhodné formě provedení sestává polyolová komponenta z alespoň 50 % hmotnostních z polyolů na rostlinné basi. Rostlinnými polyoly je způsobeno zlepšené zesítění rozmělněných plastových odpadů.Suitable polyols are preferably polyester polyols and especially polyether polyols, which are usually prepared by the base-catalysed addition of lower alkylene oxides to the H-functional starter substance. Also preferred is the use of polyols of vegetable raw materials. Such polyols are prepared, for example, by epoxidation of unsaturated fats or fatty acids and subsequent diol ring cleavage. In a particularly preferred embodiment, the polyol component comprises at least 50% by weight of plant-based polyols. Plant polyols result in improved crosslinking of pulverized plastic waste.

Polyolové komponenty mohou obsahovat také takzvané prodlužovače řetězce a/nebo zesítovadla. Při tom se jedná obzvláště o nízkomolekulární alespoň dvoufunkční alkoholy, obzvláště s molekulovou hmotnosttí v rozmezí 62 až 400 .The polyol components may also contain so-called chain extenders and / or crosslinkers. These are especially low molecular weight at least bifunctional alcohols, in particular having a molecular weight in the range of 62 to 400.

Jako vůči isokyanátům reaktivní sloučenina se může dále použít voda, také ve směsi s uvedenou polyolovou komponentou. Voda se výhodně používá v množství 0,1 až 2 % hmotnostní, vztaženo na hmotnost rozmělněných plastových odpadů.Furthermore, water can also be used as an isocyanate-reactive compound, also in admixture with the polyol component. The water is preferably used in an amount of 0.1 to 2% by weight, based on the weight of the comminuted plastic waste.

Polyolové komponenty mohou také obsahovat katalysátory tvorby polyurethanů. Při tom se jedná výhodně o terciární aminy a/nebo organokovové sloučeniny, obzvláště sloučeniny cínu.The polyol components may also contain polyurethane catalysts. These are preferably tertiary amines and / or organometallic compounds, in particular tin compounds.

Dále mohou polyolové komponenty obsahovat také obvyklé pomocné látky a/nebo přísady, jako jsou ochranné látky proti hoření, pigmenty, vnitřní nebo vnější oddělovací prostředky a zpevňujícím účinkem působící plnidla, jako jsou textilní nebo skelná vlákna.In addition, the polyol components may also contain customary auxiliaries and / or additives, such as flame retardants, pigments, internal or external release agents, and reinforcing agents such as textile or glass fibers.

Přehled používaných stavebních komponent polyurethanů, jakož i pomocných látek a/nebo přísad, je uveden například v publikasi Kunststoffhandbuch, Band 7, Polyurethane, 3. Auflage, vydáno Gunter Oertelem, Carl-Hanser-Verlag, Miinchen 1993 .An overview of the polyurethane building components used as well as the auxiliaries and / or additives is given, for example, in Kunststoffhandbuch, Band 7, Polyurethane, 3rd Auflage, published by Gunter Oertel, Carl-Hanser-Verlag, Miinchen 1993.

Polyurethanové komponenty se mohou použít jako jednokomponentní systémy a/nebo jako dvoukomponentní systémy. U jednokomponentních systémů se jedná o isokyanátové skupiny obsahující prepolymery, které se mohou vyrobit například • · z uvedených isokyanátů a polyolových komponent. Tyto prepolymery vytvrzují na vzduchu působením vzdušné vlhkosti. U dvoukomponentních systémů se jedná o systémy, které sestávají z polyolové komponenty a isokyanátové komponenty, které se výhodně smísí teprve při kontaktu s rozmělněnými plastovými odpady.The polyurethane components can be used as one-component systems and / or as two-component systems. One-component systems are isocyanate groups containing prepolymers, which can be prepared, for example, from said isocyanates and polyol components. These prepolymers cure in air under the influence of air humidity. Two-component systems are systems consisting of a polyol component and an isocyanate component, which are preferably mixed only after contact with the comminuted plastic waste.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1Example 1

Jako přístroj se použije dosavadní protiběžný dvoulopatkový extrudér s průměrem šneků 34 mm o délce 35 D, to znamená 1200 mm. Počet otáček činí 50 min-^. Komponenty (89 až 93 % granulátu ze starých pneumatik, 2,5 až 5 % vlhkostí vytvrzujícího polyurethanového jednokomponentního systému, 0 až 1 % vody a 5 % rozemletého polyethylenu) se přidávají dávkovaně, v extruderu se promísí a extrudují se přes dosavadní tryskovou hlavici s následující trubkovou tryskou (průměr 8 až 10 mm, délka 100 až 150 mm). Teplota extruderu je v rozmezí 100 °C až 130 °C , výstupní teplota extrudátu je v rozmezí 95 °C až 115 °C . Chlazení extrudátu se provádí ve vodě, přičemž trubka trysky je zčásti přímo ponořena do vody (až 10 mm). Extrudovaná tyč má velmi hladký povrch. Pevnost v tahu tvarových těles (kulatá tyč o průměru 10 mm) je při teplotě 23 °C v rozmezí 60 až 75 MPa , při teplotě 80 °C v rozmezí 55 až 75 MPa a při teplotě 120 °C v rozmezí 45 až 70 MPa .A conventional twin-blade extruder with a screw diameter of 34 mm and a length of 35 D, i.e. 1200 mm, is used as the apparatus. Rotating speed was 50 min - ^. The components (89-93% granulate from old tires, 2.5-5% moisture-curing polyurethane one-component system, 0-1% water and 5% ground polyethylene) are metered in, blended in the extruder and extruded through a prior art die head. followed by a pipe nozzle (diameter 8 to 10 mm, length 100 to 150 mm). The extruder temperature is in the range 100 ° C to 130 ° C, the extrudate outlet temperature is in the range 95 ° C to 115 ° C. The extrudate is cooled in water, the nozzle tube being partially immersed in water (up to 10 mm). The extruded rod has a very smooth surface. The tensile strength of the shaped bodies (round rod with a diameter of 10 mm) at 23 ° C is in the range of 60 to 75 MPa, at 80 ° C in the range of 55 to 75 MPa, and at 120 ° C in the range of 45 to 70 MPa.

Zkouší se pomocí Zwick Materialprufmaschine a při zkušební rychlosti 50 mm/min. Protažení při přetržení je u všech zkušebních těles v rozmezí 80 až 140 % .Testing is carried out with a Zwick Materialprufmaschine and at a test speed of 50 mm / min. The elongation at break is between 80 and 140% for all specimens.

• ·• ·

ΒΒ

Přiklad 2Example 2

Použije se přístroj, popsaný v příkladě 1 . Tvarovací hmota sestává z 92 až 92,5 % gumy, 7,5 % styren-butadienového kopolymeru (Styroflex^) a z 0 až 0,5 % vody. Výstupní teplota činí 100 °C až 110 °C , teplota extruderu je v rozmezí 100 °C až 170 °C . Povrch extrudátu je poměrně drsný.The apparatus described in Example 1 was used. The molding composition consists of 92 to 92.5% rubber, 7.5% styrene-butadiene copolymer (Styroflex®) and 0 to 0.5% water. The outlet temperature is 100 ° C to 110 ° C, the extruder temperature is in the range 100 ° C to 170 ° C. The surface of the extrudate is relatively rough.

Claims (10)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Způsob výroby tvarových těles z rozmělněných plastových odpadů, polyurethanových pojiv a popřípadě pomocných prostředků, vyznačující se tím, že se rozmělněné plastové odpady a polyurethanová pojivá mísí v extruderu.Method for producing molded articles from comminuted plastic waste, polyurethane binders and optionally auxiliary means, characterized in that the comminuted plastic waste and polyurethane binder are mixed in an extruder. 2. Způsob podle nároku 1 , vyznačující se tím, že polyurethanová pojivá nejsou ve zreagovaném stavu termoplasticky zpracovatelná .Method according to claim 1, characterized in that the polyurethane binders are not thermoplastically workable in the reacted state. 3. Způsob podle nároku 1 , vyznačuj ící se tím, že se směs, obsahující rozmělněné plastové odpady a polyurethanová pojivá vynáší z extruderu do formy nebo formovacího úseku a zde se dokončí reakce na tvarová tělesa.Method according to claim 1, characterized in that the mixture comprising the crushed plastic waste and the polyurethane binder is discharged from the extruder into the mold or mold section and here the reaction to the shaped bodies is completed. 4. Způsob podLe nároku 1 , vyznačující se tím, že rozmělněné plastové odpady jsou odpady elastomerů.Method according to claim 1, characterized in that the comminuted plastic waste is elastomer waste. 5. Způsob podLe nároku 1 , vyznačující se tím, že rozmělněné plastové odpady jsou gumové a/nebo kaučukové odpady.Method according to claim 1, characterized in that the comminuted plastic waste is rubber and / or rubber waste. 6. Způsob podle nároku 1 , vyznačující se tím, že rozmělněné plastové odpady maj í průměrnou velikost částic 0,1 až 5 mm a obsah polyurethanu ve tvarovém dílu je v rozmezí 2 až 25 % hmot« · · · nostních, vztaženo na hmotnost tvarového dílu.Method according to claim 1, characterized in that the comminuted plastic waste has an average particle size of 0.1 to 5 mm and the polyurethane content of the molded part is in the range of 2 to 25% by weight, based on the molded mass. part. 7. Způsob podle nároku 1 , vyznačující se tím, že polyurethanové pojivo je na basi isokyanátové komponenty a vůči isokyanátům reaktivní komponenty.7. The process of claim 1 wherein the polyurethane binder is an isocyanate-based component and an isocyanate-reactive component. 8. Způsob podle nároku 1 , vyznačující se tím, že se jako vůči isokyanátům reaktivní komponenta použije polyolová komponenta, která má hydroxylové číslo v rozmezí 40 až 300 mg KOH/g .Process according to claim 1, characterized in that a polyol component having a hydroxyl value in the range of 40 to 300 mg KOH / g is used as the isocyanate-reactive component. 9. Způsob podle nároku 1 , vyznačující se tím, že se jako vůči isokyanátům reaktivní komponenta použije voda.The process according to claim 1, characterized in that water is used as the isocyanate-reactive component. 10. Tvarová tělesa, získatelná způsobem podle některého z nároků 1 až 9 .Moldings obtainable by a method according to any one of claims 1 to 9.
CZ20004365A 1999-11-27 2000-11-22 Process for producing shaped bodies from disintegrated plastic waste and polyurethane binding agents CZ20004365A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999157175 DE19957175A1 (en) 1999-11-27 1999-11-27 Molded articles are prepared by mixing comminuted plastic waste, polyurethane binding agent and optionally additives in an extruder.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20004365A3 true CZ20004365A3 (en) 2001-08-15

Family

ID=7930576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20004365A CZ20004365A3 (en) 1999-11-27 2000-11-22 Process for producing shaped bodies from disintegrated plastic waste and polyurethane binding agents

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ20004365A3 (en)
DE (1) DE19957175A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014138827A1 (en) * 2013-03-11 2014-09-18 Vivan Gilceu Antonio Method for manufacturing road signs from pressed polyurethane waste
ES2698156T3 (en) * 2014-10-17 2019-01-31 Signus Ecovalor S L Continuous process of manufacturing an object by extrusion of granulated rubber vulcanized with a thermosetting resin
CN106883591B (en) * 2017-04-24 2020-04-28 广东工业大学 Method for utilizing polyurethane waste material and elastomer

Also Published As

Publication number Publication date
DE19957175A1 (en) 2001-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3233025A (en) Method of making polyurethanes
CN111511537A (en) Novel flexible polyurethane foams
CA2168938C (en) A thermoplastic polyurethane resin
US6538075B1 (en) Thermoplastic polyurethane
JP5908897B2 (en) Manufacturing process for blends of polylactide (PLA) and thermoplastic polyurethane (TPU)
US4076660A (en) Non-elastomeric rapid-setting polyurethanes
TWI624486B (en) Clear hydrophobic tpu and batch process thereof
CN111902446A (en) Thermoplastic polyurethanes from recyclable raw materials
CN113968954B (en) Degradable thermoplastic polyurethane elastomer and preparation method and application thereof
CN112424250A (en) Glass fiber reinforced TPU
DE19835728B4 (en) Process for the production of moldings from plastic waste and polyurethanes
CN100369960C (en) Porous polyurethane and mfg. method therefor
CZ20004365A3 (en) Process for producing shaped bodies from disintegrated plastic waste and polyurethane binding agents
JPH0134539B2 (en)
US7858712B2 (en) Method for reacting thermoplastic polyurethanes (i) with compounds containing isocyanate groups
Kim et al. Preparation of starch-based polyurethane films and their mechanical properties
US5580946A (en) Thermoplastic polyurethane-epoxy mixtures that develop cross-linking upon melt processing
EP3808532A1 (en) Recycling of cast polyurethane
WO2012065291A1 (en) Recycling of crosslinked polyurethanes
WO1995013307A1 (en) Polymer viscosity depressant/super cooling thermoplastic urethane
EP1531173A1 (en) Plastic composite elements and process for the production thereof
JP3459283B2 (en) Starch-containing resin composition
CN117487122B (en) Polyurethane foaming system, heat-recoverable polyurethane foam and preparation method thereof
TWI849031B (en) Bead foams made from aromatic polyester-polyurethane multiblock copolymers
JPH09202819A (en) Modification of thermoplastic polyurethane resin