[发明专利]一种利用废旧聚氨酯再生多元醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及废旧聚氨酯的回收利用技术领域，具体涉及一种利用废旧聚氨酯再生多元醇的方法。

背景技术

聚氨酯（简称PU）是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。聚氨酯制品广泛应用于鞋类、合成革、织物、医疗、农业等许多领域。随着聚氨酯材料在国民经济中的用途越来越广，用量越来越大，其废弃物的回收再利用也日益受到人们的重视。

当前聚氨酯的回收利用主要有三种方法：物理法、化学法、能源法。物理法已有许多报道和实用技术，该方法回收的PU生产的制品性能较差，只适用于低档制品。能源回收是通过将废料焚烧来回收热量，这种方式会造成二次污染，基本不再使用。化学法是指聚氨酯树脂在化学降解剂的作用下，降解成低相对分子质量的成分。聚氨酯的降解反应主要有醇解法、氨解法、热解法、碱解法、磷酸酯法等。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。

目前利用废旧聚氨酯再生多元醇的方法中，其生产工艺都是一次性将所有原料加入到反应釜中，且一般没有后处理工序，缺点是产物粘度高，醇解率较低，再生的聚醚多元醇含有较多的小分子胺类，并且反应活性太高，较难使用或不能使用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种利用废旧聚氨酯再生多元醇的方法，以提高醇解率和降低产物粘度，并且降低反应活性。

本发明通过以下方案达到上述目的：

一种利用废旧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、处理剂为原料，经以下步骤进行反应：

（1）将醇解剂加入到反应釜，在氮气的保护下，升温至200-220℃，加入催化剂和抗氧化剂；

（2）加入聚氨酯废料碎片，保温1-5小时；

（3）降温到80-150℃，加入处理剂，保温1-3小时，得到多元醇；

其中，步骤（2）的聚氨酯废料碎片至少分2次加入。

优选地，步骤（2）的聚氨酯废料碎片分3-6次加入；更优选分5次加入。

优选地，步骤（2）加入聚氨酯废料碎片时，首次加入按质量分数计40%-60%的聚氨酯废料碎片；更优选地，首次加入按质量分数计40%的聚氨酯废料碎片；更优选地，步骤（2）加入聚氨酯废料碎片时，首次加入后剩余的聚氨酯废料碎片按每次等量加入。

更优选地，步骤（2）加入聚氨酯废料碎片时，每次加入的聚氨酯废料碎片的量按质量计是相等的。优选分5次加入并每次加入20%的聚氨酯废料碎片。

优选地，步骤（2）加入聚氨酯废料碎片时，相邻两次加入的时间间隔为10-20分钟，更优选为15分钟。

所述原料按重量比的配比为：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、处理剂3-80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。反应得到的多元醇为液状均相混合物。

优选地，所述的醇解剂是分子量62-2000、羟基官能度为2-3的脂肪醇或聚醚多元醇或聚酯二元醇，包括但不限于乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、甘油、三羟甲基丙烷、1,4-二羟甲基环己烷、氢化双酚A、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、乙二醇与丙二醇的共聚醚醇、聚1,4-丁二醇、甘油引发环氧乙烷开环所得的聚醚三元醇、甘油引发环氧丙烷开环所得的聚醚三元醇、三羟甲基丙烷引发环氧乙烷开环所得的聚醚三元醇、三羟甲基丙烷引发环氧丙烷开环所得的聚醚三元醇、羟乙氧基化双酚A、羟丙氧基化双酚A。