本發(fā)明涉及聚氨酯
技術(shù)領(lǐng)域:
,更具體地涉及一種聚氨酯降解方法及其降解產(chǎn)物在塑膠跑道乙組分中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
:目前公開報(bào)道的聚氨酯降解方法主要有醇解法、水解法、胺解法、堿解法,其中最具有產(chǎn)業(yè)化價(jià)值的是醇解法。醇解過程的基本反應(yīng)是利用烷基二醇為降解劑,在150-250℃溫度范圍內(nèi),使聚氨酯廢料中的氨基甲酸酯基斷裂,即氨基甲酸酯基團(tuán)與烷基二醇進(jìn)行酯交換反應(yīng),氨基甲酸酯基團(tuán)被短的醇鏈取代,釋放出長鏈多元醇。常用的醇解劑包括乙二醇、二乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等。由于聚氨酯結(jié)構(gòu)的復(fù)雜,參與反應(yīng)的基團(tuán)比較多,還會(huì)發(fā)生很多副反應(yīng),主要的副反應(yīng)是在醇解劑的作用下,脲基斷裂生成胺和多元醇。為了降解完全,醇解劑往往需要大大過量,一般不少于聚氨酯廢料的40%。過量的醇解劑在降解完成后往往需要抽真空除去,費(fèi)事費(fèi)力且會(huì)產(chǎn)生大量無用餾分。此外,降解過程會(huì)產(chǎn)生大量的胺類副產(chǎn)物,需要加入各種處理劑與其反應(yīng),使其轉(zhuǎn)化成低反應(yīng)活性的物種,如美國專利5,556,889中,降解完后,加入環(huán)氧脂肪油處理胺類副產(chǎn)物;m.modesti等人在解聚過程中加入六亞甲基四胺處理胺類副產(chǎn)物。這樣一來造成工藝復(fù)雜、綜合產(chǎn)率低(一般不足70%)、成本較高。因此既能簡化降解回收工藝又能降低生產(chǎn)成本,降解產(chǎn)物還能制備性能優(yōu)異的聚氨酯塑膠跑道乙組分產(chǎn)品,具有十分重要的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)需要抽真空、胺類副產(chǎn)物較多、工藝復(fù)雜、成本高昂的問題,提供一種新的聚氨酯的降解方法。本發(fā)明的另一目的在于提供一種聚氨酯降解產(chǎn)物在聚氨酯塑膠跑道乙組分中的應(yīng)用。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種聚氨酯降解方法,包括如下步驟:s1.將聚氨酯彈性體廢料、有機(jī)酸降解劑和催化劑按重量比100份:20~25份:1~1.5份的比例配成聚氨酯降解體系;s2.將配成的降解體系加熱到200℃~210℃得到聚氨酯降解產(chǎn)物;所述有機(jī)酸降解劑為二元羧酸;所述催化劑為?;呋瘎┗騦ewis酸類催化劑。利用有機(jī)二元羧酸作為降解劑,在催化劑的作用下,降解聚氨酯彈性體廢料,過程中無需抽真空,降解過程中的餾分主要是原料自帶的水分,且解聚后胺類副產(chǎn)物大大減少,無需加入針對(duì)胺類副產(chǎn)物的處理劑,工藝簡單,產(chǎn)率大大提高,生產(chǎn)成本降低。進(jìn)一步地,所述二元羧酸含有4個(gè)以上的碳原子。進(jìn)一步地,所述二元羧酸或酸酐優(yōu)選為丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸或苯甲酸酐。進(jìn)一步地,所述?;呋瘎﹥?yōu)選為4-二甲氨基吡啶或1-羥基苯并三唑。進(jìn)一步地,所述lewis酸類催化劑優(yōu)選為三氯化鐵或三溴化鋁或二氯化鋅。一種聚氨酯塑膠跑道乙組分,包括以下按重量份計(jì)算的組分:經(jīng)所述降解方法得到的聚氨酯降解產(chǎn)物125~135份;硫化劑15~25份;氯化石蠟270~290份;滑石粉540~570份;甲苯或二甲苯25~35份。本發(fā)明所述方法得到的聚氨酯降解產(chǎn)物胺值低(an≤20),羥值適中(hv=50~90),反應(yīng)活性適中,可完全替代全新聚醚多元醇應(yīng)用于聚氨酯塑膠跑道乙組分,制備的乙組分的硬度、伸長率和拉伸長度均達(dá)到塑膠跑道國家標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)選地,所述硫化劑優(yōu)選為3,3,-二氯-4,4,-二氨基二苯基甲烷(moca)。所述聚氨酯塑膠跑道乙組分的制備方法包括如下步驟:s1.將聚氨酯彈性體廢料降解產(chǎn)物、硫化劑預(yù)混合,加熱融化,控制溫度不超過110℃;s2.加入氯化石蠟、滑石粉和甲苯或二甲苯攪拌均勻。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供一種新的聚氨酯的降解方法,其利用有機(jī)酸作為降解劑,降解過程中無需抽真空,無需加入胺類副產(chǎn)物處理劑,簡化了工藝,提高了產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。所得降解產(chǎn)物胺值低(an≤20)、羥值適中(hv=50~90)、反應(yīng)活性適中,可完全替代全新聚醚多元醇應(yīng)用于聚氨酯塑膠跑道乙組分,所制的產(chǎn)品性能優(yōu)異,成本低廉,具有極高的推廣價(jià)值。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明,但實(shí)施例并不對(duì)本發(fā)明做任何形式的限定。除非另有說明,本發(fā)明實(shí)施例采用的原料試劑為常規(guī)購買的原料試劑。實(shí)施例1s1.將聚氨酯彈性體廢料、苯甲酸酐和4-二甲氨基吡啶按重量比100份:20份:1份的比例配成聚氨酯降解體系;s2.將配成的降解體系加熱到200℃-210℃得到聚氨酯降解產(chǎn)物。實(shí)施例2s1.將聚氨酯彈性體廢料、苯甲酸酐和1-羥基苯并三唑按重量比100份:25份:1份的比例配成聚氨酯降解體系;s2.將配成的降解體系加熱到200℃-210℃得到聚氨酯降解產(chǎn)物。實(shí)施例3s1.將聚氨酯彈性體廢料、丁二酸和1-羥基苯并三唑按重量比100份:20份:1.5份的比例配成聚氨酯降解體系;s2.將配成的降解體系加熱到200℃-210℃得到聚氨酯降解產(chǎn)物。實(shí)施例4s1.將聚氨酯彈性體廢料、戊二酸和三氯化鐵按重量比100份:25份:1.25份的比例配成聚氨酯降解體系;s2.將配成的降解體系加熱到200℃-210℃得到聚氨酯降解產(chǎn)物。實(shí)施例5s1.將聚氨酯彈性體廢料、庚二酸和三溴化鋁按重量比100份:23份:1.5份的比例配成聚氨酯降解體系;s2.將配成的降解體系加熱到200℃-210℃得到聚氨酯降解產(chǎn)物。實(shí)施例6s1.將聚氨酯彈性體廢料、辛二酸和二氯化鋅按重量比100份:24份:1.1份的比例配成聚氨酯降解體系;s2.將配成的降解體系加熱到200℃-210℃得到聚氨酯降解產(chǎn)物。實(shí)施例7s1.將聚氨酯彈性體廢料、壬二酸和4-二甲氨基吡啶按重量比100份:25份:1份的比例配成聚氨酯降解體系;s2.將配成的降解體系加熱到200℃-210℃得到聚氨酯降解產(chǎn)物。實(shí)施例8s3.將實(shí)施例1所制得的聚氨酯降解產(chǎn)物130份、硫化劑moca20份預(yù)混合,加熱融化,控制溫度不超過110℃;s4.加入氯化石蠟、滑石粉和二甲苯攪拌均勻。實(shí)施例9s3.將實(shí)施例2所制得的聚氨酯降解產(chǎn)物130份、硫化劑moca20份預(yù)混合,加熱融化,控制溫度不超過110℃;s4.加入氯化石蠟、滑石粉和甲苯攪拌均勻。對(duì)實(shí)施例1-7的降解產(chǎn)物的指標(biāo)進(jìn)行了檢測,檢測指標(biāo)結(jié)果見表1。對(duì)實(shí)施例8-9制備的聚氨酯塑膠跑道乙組分性能進(jìn)行測試,其測試參考gb/t14833-93,測試結(jié)果見表2。表1降解產(chǎn)物檢測指標(biāo)檢測指標(biāo)實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6實(shí)施例7羥值/mgkoh/g65646672808571胺值/mgkoh/g12131110151312酸值/mgkoh/g2112332水分含量/%0.20.30.20.50.30.30.3粘度/mpas5300550057006000580056005500表2塑膠跑道乙組分測試結(jié)果檢測項(xiàng)目塑膠跑道應(yīng)滿足的國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施例1實(shí)施例2硬度(邵a)/度45-605456伸長率/%≥90300360拉伸強(qiáng)度/mpa≥0.71.221.32乙組成本(元/公斤)——2.923.02根據(jù)上表的測試結(jié)果可知,利用有機(jī)酸降解聚氨酯廢料的方法獲得的降解產(chǎn)物制備出的聚氨酯塑膠跑道乙組分能夠滿足國家標(biāo)準(zhǔn),且能節(jié)省原材料成本。當(dāng)前第1頁12