本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域涉及一種聚氨酯磷酸酯降解回收的方法。
背景技術(shù):
聚氨酯(PU)材料以其優(yōu)良的物理性能和良好的可加工性得到廣泛的應(yīng)用,占世界高分子材料總產(chǎn)量的5%。2010年全球聚氨酯消費量突破1870萬噸,其中中國消費量約為600萬噸。隨著聚氨酯工業(yè)的快速發(fā)展,隨之產(chǎn)生的邊角料和廢料也越來越多,其中包括聚氨酯軟泡、硬泡、鞋材、氨綸廢絲和聚氨酯廢液。利用填埋和焚燒等傳統(tǒng)方法處理聚氨酯廢料不僅占用土地、污染環(huán)境而且造成有機碳資源的低效利用。因此聚氨酯回收利用已成為聚氨酯工業(yè)迫切需要解決的重大問題之一,對廢舊聚氨酯進行回收再利用,減少環(huán)境污染,同時降低新制品的生產(chǎn)成本,具有現(xiàn)實意義。
目前聚氨酯回收利用的主要方法是化學(xué)回收法,根據(jù)降解劑的種類和降解條件的不同,可歸納為水解法、堿解法、胺解法、醇解法等。各種方法所產(chǎn)生的分解產(chǎn)物不同:水解法生成多元醇和多元胺;堿解法生成胺、醇和相應(yīng)堿的碳酸鹽;胺解法生成多元醇、胺、脲;醇解法生成多元醇混合物,而本發(fā)明應(yīng)用磷酸酯降解聚氨酯,因產(chǎn)物中含有磷等元素,產(chǎn)品具有阻燃性,而生產(chǎn)過程中無廢棄物產(chǎn)生,環(huán)保安全等優(yōu)勢,實現(xiàn)了聚氨酯的高效,綠色的回收利用,具有很廣闊的市場前景
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有常規(guī)聚氨酯回收降解技術(shù)中反應(yīng)效率低、周期長的問題而提出的一種聚氨酯磷酸酯解回收方法,產(chǎn)品具有阻燃性,生產(chǎn)過程中無廢棄物產(chǎn)生,反應(yīng)周期縮短,實現(xiàn)聚氨酯的高效、綠色循環(huán)利用
本發(fā)明的技術(shù)方案
一種聚氨酯磷酸酯降解回收的方法,將聚氨酯邊角料或廢料粉碎與磷酸酯,,催化劑按質(zhì)量計算,即將聚氨酯邊角料或廢料粉碎成細小顆粒,加入100份,磷酸酯1-500份,催化劑加入0.01-10份,按照質(zhì)量分數(shù)混合均勻,按照質(zhì)量分數(shù)混合均勻,加入釜中,在惰性氣體的保護下在80-150度預(yù)降解0.1-8個小時,升溫至150-250度進行降解,降解過程較為復(fù)雜,其間主要反應(yīng)為,烷基化反應(yīng),酯交換反應(yīng),自由基反應(yīng),降解過程為0.5-8個小時,然后降溫至80-130度加入降解產(chǎn)物總質(zhì)量的5%-65%的羥基化合物,出料得到磷酸酯降解產(chǎn)物。
所述的聚氨酯邊角料或廢料為聚氨酯硬泡、聚氨酯軟泡、聚氨酯搬硬泡、聚氨酯彈性體、氨綸廢絲及聚氨酯廢料的一種或二種以上所述組成的混合物。
所述磷酸酯為所述的磷酸酯為為伯磷酸酯(磷酸一酯、烴基磷酸)、仲磷酸酯(磷酸二酯)和叔磷酸酯(磷酸三酯)中的一種或兩種以上所組成的混合物
所述的羥基化合物為數(shù)均分子量為100-2000的聚酯多元醇,脂肪族聚酯多元醇,芳香族聚酯多元醇,聚己內(nèi)酯多元醇,聚碳酸酯多元醇及一種或幾種的其混合物。其中脂肪族多元醇包括聚己二酸二乙二醇酯,聚己二酸乙二醇酯,聚己二酸丙二醇酯,聚己二酸1,4-丁二醇酯等,芳香族聚酯多元醇包括聚鄰苯二甲酸二乙二醇酯,聚鄰苯二甲酸一縮二乙二醇酯,聚鄰苯二甲酸二乙二醇酯等。
所述的有機金屬催化劑二丁基錫二月桂酸酯、辛酸亞錫、二(十二烷基硫)二丁基錫或二醋酸二丁基錫、鈦酸酯類,環(huán)烷酸鉛;所述的叔胺類有機催化劑為三亞乙基二胺、N-甲基嗎啉、二甲氨基丙胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-異丙基二乙醇胺、N-正丁基二乙醇胺、 二丙醇胺、N-甲基二丙醇胺、N-乙基二丙醇胺或N-異丙基二丙醇胺
本發(fā)明的有益技術(shù)效果
本發(fā)明的一種聚氨酯磷酸酯解回收方法,由于所用的原料為聚氨酯邊角料或廢料,因此可實現(xiàn)聚氨酯的高效、綠色循環(huán)利用,具有極廣闊的工業(yè)前景。
本發(fā)明的種聚氨酯磷酸酯降解回收的方法回收率高,聚氨酯邊角料或廢料回收率可達90%以上,醇解后所得的醇解產(chǎn)物可直接在硬泡、彈性體等聚氨酯通用領(lǐng)域使用,
具體實施方式
一種聚氨酯磷酸酯降解解回收方法,即在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計的釜中將聚氨酯邊角料或廢料與磷酸酯、催化劑按重量比計算,即聚氨酯邊角料或廢料∶磷酸酯∶催化劑為100份∶45份∶0.8份的比例進行混合均勻后,在氮氣保護下升溫至130℃,預(yù)溶解40min后,再升溫至180℃進行磷酸酯降解反應(yīng)3h,,降溫至100℃后加入自制的聚酯多元醇30份(鄰苯二甲酸二乙二醇酯,數(shù)均分子量450,羥值430mgkOH/g),即得到深棕色的醇解產(chǎn)物,聚氨酯的回收率為85%。
所述的聚氨酯邊角料或廢料為100.0g經(jīng)破碎機破碎后控制粒度大小為5mm的聚氨酯邊角料和廢料;
所述的磷酸酯為45g磷酸三乙酯
所述的催化劑為0.8g辛酸亞錫。
得到的深棕色的磷酸酯降解產(chǎn)物
上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述,不代表實施例的優(yōu)劣。
本發(fā)明實施例中的全部或部分步驟,可以利用軟件實現(xiàn),相應(yīng)的軟件程序可以存儲在可讀取的存儲介質(zhì)中,如光盤或硬盤等。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之。