[发明专利]一种聚氨酯废料的回收工艺

说明书

技术领域

本发明涉及聚氨酯技术领域，尤其涉及一种聚氨酯废料的回收工艺。

背景技术

聚氨酯材料主要是由多元异氰酸酯和多元醇等原料制备而成的高分子聚合物。2009年我国聚氨酯的产能超过400万吨，大量聚氨酯产品应用的同时也产生了大量的废弃物，绝大部分废弃物被填埋或焚烧，这样不但浪费大量可再利用的资源，而且还会造成土地的浪费和大气的污染。对于如何处理这些聚氨酯废弃物实现它们的回收利用，已经成为一个必须高度重视的问题。本发明涉及的聚氨酯材料的类型主要包括热塑性弹性体（TPE）和浇注型聚氨酯弹性体(CPUE)。

热塑性弹性体（TPE）是兼有热塑性塑料和橡胶特点的材料，当前TPE的主要产品是聚氨酯类（TPU）、烯烃类（TPO）和苯乙烯类（TPS）。其中热塑性聚氨酯弹性体（TPU）是第一个实现热塑加工的弹性体，当前仍旧是快速发展的TPE工业中的重要角色。TPU可以制作成高模量的塑料、高回弹性的橡胶，薄膜和纤维，目前这是TPE材料中唯一能做到的一个品种。TPU具有强度高、弹性好、耐屈挠、耐磨、耐油、耐溶剂、耐寒、抗菌和环保等特点，由此决定了TPU具有广泛用途的特点，凡是聚氯乙烯（PVC）和聚氨酯（PU）能使用的地方，TPU基本上都能使用，可以说是PVC和PU最理想的替代材料，国际上称TPU为绿色环保材料，被广泛的应用于鞋材、管材、薄膜、胶粘剂、合成革、电缆、工业用轮和熔纺氨纶等产品。TPU已成为开发的热点，我国已是全球TPU最大制造和消费中心，我国未来TPU重要向汽车工业、轻纺工业、医疗行业、轮胎工业等方面发展。TPU材料用途广、产量高，TPU待回收处理的废料也较多。

浇注型聚氨酯弹性体(CPUE)，是由聚多元醇和多元异氰酸酯反应后扩链交链而成，是一种性能介于橡胶和塑料之间的新材料。该材料加工简单易行，便于自动化和机械化的生产；耐磨性能极佳，机械性能优异；配方可调性较大使得硬度变化范围较广；另外还有较优的耐油、耐辐射和耐氧性能。可见综合性能是普通塑料和橡胶无法相比较的，由此大量的用于矿山、冶金、石油、建材、体育、汽车、重型机械和大型冲压设备等。CPUE大概占聚氨酯弹性体总产量的一半以上，待回收处理的废料较TPU更多。但是由于CPU属于热固型材料，高分子链相互链接，不易进行回收，降解难度较大。

现有回收聚氨酯废料的方法，一般都是针对大类聚氨酯废料进行同样的回收处理，但是由于各类聚氨酯废料仍存在较大的差别，例如热塑性聚氨酯弹性体（TPU）、浇注型聚氨酯弹性体(CPUE)，倘若采用同样的回收利用方法对其进行处理会导致回收效果不佳、利用率差。

专利号200410016378.7公开了《利用废旧聚氨酯鞋底生产的湿法聚氨酯树脂》，该专利是采用单一的聚酯多元醇为降解剂，其降解效率不尽理想。并且其在加入降解剂之前，还需要加入溶剂N,N-二甲基甲酰胺，但是N,N-二甲基甲酰胺具有的溶解性和降低粘度作用，对人体有极大的腐蚀性、甚至对人体健康带来危害、影响生殖器官的健康。此外，其在降解之前先采用溶剂N,N-二甲基甲酰胺把聚氨酯鞋底进行溶解成浆料，而在回收的后续工序还需要为所述溶剂挥发提供能源，增加了能耗、设备资源和生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种聚氨酯废料的回收工艺，将聚氨酯废料能够有效进行降解，尤其是对热塑性聚氨酯弹性体（TPU）、浇注型聚氨酯弹性体(CPUE) 能够有效进行降解，针对性强，并对降解后的物质进一步进行有效的回收利用。

本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种聚氨酯废料的回收工艺，提高回收效率，减少聚氨酯废料降解副产物，降低回收成本。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种聚氨酯废料的回收工艺，包括： 

（1）、在反应釜中加入聚氨酯废料、降解剂和催化剂，并进行氩气保护，将体系放置于油浴中缓慢升温，其中，所述降解剂选用烷基多元醇中任意两种以上的混合物，所述降解剂的用量为聚氨酯废料的1~3倍；所述烷基多元醇包括乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、乙醇胺、一缩二乙二醇、季戊四醇；

（2）、待油浴温度升至温度A时，将降解反应维持在温度A、反应时间B后停止加热；

（3）、利用回收工艺对目标反应产物进行回收处理利用。

作为上述方案的改进，当所述聚氨酯废料主要包括热塑性聚氨酯弹性体时，所述降解剂选用乙二醇、二乙二醇的混合物，其中，乙二醇：二乙二醇=1~3:0.5~2；并且

步骤（2）中的温度A为180~235℃，反应时间B为2.5~3.5h。