[发明专利]一种双组分聚氨酯的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种双组分聚氨酯的制备方法和应用，具体涉及一种以回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和生物柴油副产物粗甘油为原料制备的一种双组分聚氨酯，该聚氨酯用于黏接聚苯乙烯泡沫夹芯板，属于胶黏剂、资源综合利用、环境友好新工艺和复合材料技术领域。

背景技术

聚苯乙烯泡沫夹芯板，又称EPS夹芯板，是由彩钢板作表层，闭孔自熄型聚苯乙烯泡沫作芯材，通过自动化连续成型机将彩钢板压型后，用胶黏剂黏合而成的一种高效新型复合建筑材料。该夹芯板广泛用于公共建筑、工业厂房的屋面、墙面和洁净厂房以及组合冷库、楼房接层、商厅等；具有质轻、隔热、隔音、防水、抗震、防火、寿命长、免维护、美观大方、施工速度快、施工一次完成等特点。

申请号为CN200410013331.5的专利公开了一种聚氨酯胶黏剂，该胶黏剂用于黏接彩色涂层钢板和聚酯薄膜，黏结力强，黏结膜剪切强度高，但该胶黏剂属丙烯酸共聚接枝聚氨酯型，其原料组成除二异氰酸酯和聚酯多元醇外，还有丙烯酸类单体、增黏剂、增塑剂及溶剂等，原料及合成工艺复杂，使用甲苯溶剂对操作人员及环境均产生污染。

PET是食品、医疗器械、电器零件等常用的一种包装材料，随着社会需求的不断增加，产销量日趋增长。自2003年以来，全球PET产能以年均9％左右的速度扩张，2005年产能达到5470万吨(产量为4100万吨)。目前，我国产量已超过2000万吨，成为世界PET生产消费第一大国。随着PET产销量的日益增加，废弃的PET也越来越多，大力开发回收PET再利用技术，既能使该资源化再利用，又能起到保护生态环境的作用。

生物柴油是以油料作物、野生油料植物和工程微藻等植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料，通过醇解(酯交换)工艺制得的再生性柴油，由于醇解常采用的醇为甲醇，所以，生物柴油的化学成分为系列分子量不同的长链脂肪酸甲酯，其主要副产物为粗甘油。作为石化柴油的替代产品，生物柴油是典型的绿色新能源，近年来，该产业发展较快，粗甘油的产量也迅速增加。

减压蒸馏是粗甘油提纯的方法之一，但甘油的沸点高达290℃，其减压馏出仍需180℃，该温度易导致其聚合等副反应，并且有色杂质也不能完全去除，另外，在减压蒸馏过程中，浓缩的生物柴油和脂肪酸皂等杂质包裹甘油，不利于甘油的汽化，因此，需先对其预处理，再减压蒸馏，才可制得纯度较高的甘油。

综上所述，以回收PET和生产生物柴油的副产物粗甘油为原料，制备对原料纯度要求不高的聚苯乙烯泡沫夹芯板胶黏剂的生产，对废弃PET资源以及生物柴油产业的可持续发展，具有重要的意义。

发明内容

本发明的技术任务之一是为了弥补现有技术的不足，提供一种双组分聚氨酯的制备方法，该制备采用多苯基多亚甲基多异氰酸酯、回收PET和粗甘油为主要原料制得，原料成本低，工艺简单，技术成熟可靠。

本发明的技术任务之二是提供该双组分聚氨酯的用途，该聚氨酯用于黏接聚苯乙烯泡沫夹芯板，其固化物柔韧性好且收缩率高、对两相界面黏接强度高。

本发明的技术方案如下：

1.一种双组分聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：

(1)聚酯-聚醚多元醇的制备

将回收PET破碎，筛分掉砂子、石子、金属固体物，得PET碎片；向烧瓶中加入100质量份的PET碎片、精制甘油50-80质量份、二元醇80-100质量份、催化剂0.04-0.10质量份，开启搅拌器，用功率为600W的微波加热10-15min；向烧瓶中加入二酸酐15-30质量份，用输出功率为800W的微波加热30-40min；抽真空，真空度保持在-0.09MPa时，用输出功率为800W的微波继续加热10min，冷却，得聚酯-聚醚多元醇；聚酯-聚醚多元醇羟值为100-150mgKOH/g，酸值为0.5-3mgKOH/g；

所述二元醇选自下列之一：乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、二甘醇、三甘醇；

所述催化剂由氧化锌和钛酸酯组成，氧化锌与钛酸酯的质量比为1∶1.0-1.5；所述钛酸酯选自下列之一：钛酸丁酯、钛酸异丙酯、钛酸异丁酯；

所述二酸酐选自下列之一：丁二酸酐、戊二酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐；

所述抽真空，是将聚酯-聚醚多元醇中残留的水分馏出，这样得到的聚酯-聚醚多元醇室温呈透明态；

所述精制甘油，按以下方法制备：