專利名稱：一種建筑用保溫聚氨酯泡沫材料降解回收多元醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種建筑用保溫聚氨酯泡沫材料的降解工藝回收多元醇方法以及降解醇代替部分聚醚多元醇再發(fā)泡的泡沫性能。
背景技術(shù)：
自從1937年德國化學(xué)家拜爾發(fā)現(xiàn)了異氰酸酯與活潑氫的化學(xué)反應(yīng)后，就開始了聚氨酯的化學(xué)與應(yīng)用研究，經(jīng)歷了 60多年，形成了蓬勃發(fā)展的聚氨酯工業(yè)。聚氨酯發(fā)展飛速，19世紀(jì)80年代后，聚氨酯材料在國民經(jīng)濟(jì)中用量越來越大，用途越來越廣，其廢棄物也越來越多。聚氨酯材料不能自然降解，這些廢料對(duì)環(huán)境的污染問題日益突出。聚氨酯的回收利用 主要有3種方式，物理法、化學(xué)法、能源法。物理法已有許多報(bào)道和實(shí)用技術(shù)，回收的PU所得的制品性能較差，只適用于低檔制品；能量回收是通過將廢料焚燒來回收熱量，這種方式會(huì)造成二次污染，基本不再使用?；瘜W(xué)法回收法主要包括:化學(xué)回收方法主要有醇解法、水解法、醇解法、氨解法、胺解法、磷解法、酸解法、堿解法和酶解法等。水解法、一元醇解法、氨解法是在高溫高壓下進(jìn)行，因而對(duì)反應(yīng)條件和設(shè)備要求很高，且分解產(chǎn)物的組成復(fù)雜，提純技術(shù)難度很大，所以這種方法并沒有得到推廣；堿解法反應(yīng)是在高溫強(qiáng)堿條件下進(jìn)行，對(duì)設(shè)備要求高，生產(chǎn)成本高，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化較為困難；磷降解法得到的產(chǎn)物有較多的磷，可以用作填料增加產(chǎn)品的阻燃性能，磷降解產(chǎn)物作為填料制備硬泡聚氨酯密度較高，機(jī)械性能較好，但還需要進(jìn)一步研究。而且磷降解產(chǎn)物主要用做填料，產(chǎn)物使用量也很有限，限制了磷降解法的推廣應(yīng)用；酸解法和酶解法還沒有應(yīng)用實(shí)例，還處在初始的研究階段；醇解法是目前化學(xué)回收聚氨酯最廣泛使用的方法，醇解是最適于硬質(zhì)聚氨酯泡沫回收的一種化學(xué)方法。其降解產(chǎn)物可直接用作生產(chǎn)PU的原料，所得產(chǎn)品的物性與新廣品的基本相同。采用醇解法降解該種建筑用保溫聚氨酯泡沫材料廢棄料粉碎顆粒，產(chǎn)量高。本發(fā)明在醇解法的基礎(chǔ)之上，在有氧的條件下(無惰性氣體保護(hù)氛圍中)，直接加入醇解劑、助醇解劑、催化劑以及抗氧化劑降解該種保溫材料廢棄料粉碎顆粒。與之前的發(fā)明CN1180689A，CN102516593A，相比，該種方法降解過程可以在有氧的條件下進(jìn)行，其降解的產(chǎn)品:上層液體為多元醇，下層為固體料，分離操作方便，工藝簡單，節(jié)省成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用醇解法降解一種建筑用保溫聚氨酯泡沫材料廢棄料，在有氧的條件下(無惰性氣體保護(hù)氛圍中)，直接加入醇解劑、助醇解劑、催化劑以及抗氧化劑降解該種保溫材料廢棄料。使用該種方法降解得到:上層液體為多元醇，下層為固體料，分離操作方便，工藝簡單，成本較低。用降解出的多元醇可直接部分代替聚醚多元醇用于再生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料，泡沫性能良好。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:本發(fā)明采用醇解法降解該中建筑用保溫聚氨酯泡沫材料廢棄料(已粉碎成粒徑約2-8mm)。其特征是:在有氧的條件下進(jìn)行降解，大大簡化工藝，操作簡單，節(jié)省成本。且降解產(chǎn)物的上層液體為多元醇，下層為固體料。分離操作簡單，分離出的多元醇可直接代替部分聚醚多元醇用于再生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料。本發(fā)明用醇解法降解該種建筑用保溫聚氨酯泡沫材料廢棄料，及再生產(chǎn)聚氨酯泡沫，其方法如下:將醇解劑、助醇解劑、催化劑、抗氧化劑加入到反應(yīng)器中，加熱升溫，直至反應(yīng)器內(nèi)液體溫度達(dá)到140— 170°C，再向反應(yīng)器中逐次加入廢棄料，加入多次(優(yōu)先加入3 —10次)，聚氨酯泡沫比重小，多次加入，反應(yīng)效率高。保溫材料廢棄料的加入量、醇解劑、助醇解劑、催化劑、抗氧化劑五者的質(zhì)量比為100: (50 一 150): (2.5—12): (0.2—0.5): (0.5—2)，力口熱攪拌升溫，反應(yīng)溫度控制在160 — 210°C，反應(yīng)3 — 8h，過濾出未反應(yīng)的固體雜質(zhì)，冷卻，得
到的液體即是多元醇；其降解原理反應(yīng)式如下:
權(quán)利要求
1.一種建筑用保溫聚氨酯泡沫材料降解回收多元醇的方法；其特征是將醇解劑、助醇解劑、催化劑、抗氧劑加入到反應(yīng)器中，加熱升溫，直至反應(yīng)器內(nèi)液體溫度達(dá)到140— 170°C ；將聚氨酯泡沫材料已被粉碎成粒徑2 — 8_，再向反應(yīng)器內(nèi)分多次次加入聚氨酯泡沫廢棄料；加熱攪拌升溫，反應(yīng)溫度控制在160 — 210°C，反應(yīng)3—8h，過濾出未反應(yīng)的固體雜質(zhì)，冷卻，得到的液體即是多元醇。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是聚氨酯泡沫廢棄料、醇解劑、助醇解劑、催化劑、抗氧化劑的質(zhì)量比為 100: (50—150): (2.5—12): (0.2—0.5): (0.5—2)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述抗氧化劑為2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、叔丁基羥基茴香醚、沒食子酸丙酯或特丁基對(duì)苯二酚中的任意一種或幾種組合。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的醇解劑為:一縮二乙二醇，乙二醇，丙二醇，一縮二丙二醇，新戊二醇、1，4 一丁二醇、己二醇、聚醚二元醇或低分子量聚醚多元醇中的任意一種或幾種組合。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的助醇解劑為一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，N，N- 二甲基丙醇胺，N，N- 二甲基乙醇胺中的一種或幾種組合。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的所述催化劑為乙酸鉀、乙酸鋅、氯化鈣、氯化鋁、氫氧化鈉或氫氧化鉀中的任意一種或幾種組合。
7.建筑用保溫材料降解回收多元醇直接代替質(zhì)量分?jǐn)?shù)20—50%聚醚多元醇再生產(chǎn)聚氨酯泡 沫。
全文摘要
本發(fā)明專利涉及一種建筑用保溫聚氨酯泡沫材料廢棄料為原料生產(chǎn)回收多元醇的方法及再生產(chǎn)聚氨酯泡沫。提出在有氧的條件下(無惰性氣體保護(hù)氛圍中)，加入適量的抗氧化劑、醇解劑、助醇解劑和催化劑回收將該種建筑保溫泡沫材料。該種方法回收的多元醇羥值、酸值等均符合國家標(biāo)準(zhǔn)?；厥盏亩嘣寄軌虿糠执婢勖讯嘣加糜谠偕a(chǎn)聚氨酯泡沫。本發(fā)明較之前的發(fā)明相比具有以下優(yōu)勢1、在無惰性氣體保護(hù)的氛圍中，工業(yè)生產(chǎn)工藝簡單，節(jié)省成本。2、本發(fā)明中降解出的多元醇在上層，下層為固體料，分離操作簡單。3、得到的回收多元醇可以直接代替質(zhì)量分?jǐn)?shù)20—50%聚醚多元醇用于再生產(chǎn)聚氨酯泡沫，泡沫性能良好。
文檔編號(hào)C08G18/40GK103159981SQ201310094979
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者劉曉非, 彭欽, 孟慶穎, 吳皓 申請(qǐng)人:天津大學(xué)