[发明专利]利用微波解聚废旧聚氨酯再生多元醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废旧聚氨酯的降解回收利用技术领域，尤其涉及利用微波技术对废旧聚氨酯进行降解再生多元醇的方法。

背景技术

目前，工业生产中产生的聚氨酯废弃料、边角料，和废旧聚氨酯鞋垫鞋底，一般都采用填埋或焚烧处理，这样不仅浪费了聚氨酯资源，又污染了环境。[0003]现有比较成熟的聚氨酯回收利用技术主要有以下几种：一种是粉碎作填料，就是将聚氨酯废旧料经过筛选、清洗，将其粉碎成粒径为3mm左右的粒子，再在低温或是采用两辊研磨室温粉碎机将粒子再粉碎成180-300μm的粉末，然后再把粉末作为填料加入到新鲜的PU原料中制成成品，但此方法要求将粒子磨成较细的粉末，粉碎难度大，加入量也不超过10％，且对制成品性能有较大的影响，所以只能用在一些要求不高的产品里面。第二种是将聚氨酯废旧料粉碎后，与聚氨酯胶粘剂混合，再直接通入水蒸汽等高温气体，使PU粘合剂熔融或溶解对粉状的废旧PU粘接，然后加压固化成一定形状的板状材料，这种方法最大的缺陷是再生后的制品性能下降，只适用于做家具及汽车衬里等低档部件，应用面窄，而且工艺繁琐，劳动量大，经济价值也不高。第三种是通过化学方法回收，主要的回收方法有：醇解法、氨解法、碱解法、水解法、热解法，其中醇解法是化学降解聚氨酯中最重要的一种方法。其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，此法存在的缺点是利用常规的反应设备，耗时较长，效率较低，产品分离困难，废料一次利用率很低。

公开日为2010年9月29日，公开号为CN101845152A的中国发明专利申请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，根据该专利的教导，首先将聚氨酯发泡废料碎片、小分子二元醇、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。但是该专利使用常规反应设备，反应温度高，反应时间长，生产能耗大，生产效率低，并且最终产品要经过蒸馏脱除小分子二元醇，增加了生产工序及生产成本。

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。但是该专利使用常规反应设备，反应温度高，生产能耗大，并且最终产品要经过蒸馏脱除小分子二元醇，增加了生产工序，降低生产效率。

微波是频率在300MHz-300GHz的电滋波，工业及民用微波的频率一般是固定的2450MHz，微波在化学中的应用，开辟了微波化学这一化学新领域，微波能作用于极性分子，加速分子运动，被加热介质物料中的分子在快速变化的高频电磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，造成分子的运动和相互摩擦效应。此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高。微波加热的特殊优点是加热速度快、节能高效、加热均匀、易控制、无污染。

将微波应用于解聚反应的研究还比较少，主要有研究在降解PET方面。目前还没有见到将微波应用于聚氨酯解聚方面的相关报道。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种利用微波技术，以废旧聚氨酯作为主要原料，通过醇解法制备多元醇的方法。

本发明的上述目的是通过以下技术方案解决的：一种利用微波解聚废旧固体聚氨酯再生多元醇的方法，以聚氨酯废料碎片、醇解剂、催化剂、抗氧化剂共同混合作为混合料降解制备多元醇，所述混合料中，按重量比的配比为：聚氨酯废料碎片100份、醇解剂40-200份、催化剂0.03-5份、抗氧化剂0.03-3份。

其中，所述的聚氨酯废料为发泡聚氨酯制造过程中产生的废料，是由多元异氰酸酯与多元醇原料反应形成的多孔泡状聚氨酯材料，其用于本发明的形貌是经过粉碎后粒径在3mm以下的颗粒。不排除其他形态的回收聚氨酯材料也适合本发明技术。