[发明专利]一种利用废弃涤纶短纤生产聚氨酯泡沫材料的方法

说明书

技术领域

一种废弃涤纶短纤生产聚氨酯泡沫材料的方法，具体涉及一种采用1，4-丁二醇降解废弃涤纶短纤得到聚酯多元醇后，与多异氰酸酯反应制备聚氨酯发泡材料的方法，属于聚酯降解、高分子材料发泡技术领域。

背景技术

废弃涤纶短纤是聚酯纤维，而聚酯纤维作为一种高分子材料被广泛应用，同时，废弃聚酯的数量日渐增多。废弃聚酯的随意堆放会给环境带来大量的污染，因此，废弃聚酯的回收利用会为环境保护做出巨大贡献，满足国家可持续发展的战略要求。另外，随着我国城市化进程快速发展，建筑能耗持续快速提升，建筑节能成为全社会关注的热点问题，而聚氨酯泡沫是一种非常优秀的保温隔热材料，主要应用于外墙保温等工业用途，这可以增加建筑物内部的可用面积，对地价越来越昂贵的城市有特别大的吸引力。因此将聚酯回收和聚氨酯泡沫二者有机地结合起来，不仅可以解决废弃聚酯纤维的处理问题，而且可以得到有很大用途的聚氨酯泡沫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废弃涤纶短纤聚氨酯泡沫材料的生产方法，将废弃涤纶短纤与1，4-丁二醇反应，使涤纶短纤分子量降低，得到聚酯多元醇，经减压蒸馏提纯后。在此基础上，通过聚酯多元醇上的-OH与多异氰酸酯(PAPI)中的-NCO基发生反应，经过一系列的链增长、气体发生以及交联反应等制备废弃涤纶短纤聚氨酯泡沫材料。

本发明的技术方案：生产过程分为两部分，首先，利用1，4-丁二醇降解废弃涤纶短纤，得到聚酯多元醇；然后，将产物进行发泡得到废弃涤纶短纤聚氨酯泡沫材料。

生产聚酯多元醇的主要原料(重量份数)及方法：

废弃涤纶短纤        100

1，4-丁二醇         200～400

醋酸锌              0.2～0.4

把1，4-丁二醇和催化剂醋酸锌混合，并加热至醋酸锌完全溶解，再把已经清洗、干燥过的废弃涤纶短纤放入反应装置，并缓缓通入氮气，以排除烧瓶内的氧气，防止发生氧化反应。缓慢升温至1，4-丁二醇的沸点228℃时，开始发生回流现象后反应若干小时。在醇解反应的后期，每半小时取一次样，将样品冷却到室温时，加入等体积比的94号汽油和二甲苯的混合溶液进行溶解，以此来检测醇解反应是否达到终点，醇解反应达到终点时再进行减压蒸馏提纯，然后冷却到160-180℃时，再进行粉碎、溶解、过滤、提纯等步骤，得到聚酯多元醇。

生产废弃涤纶短纤聚氨酯泡沫材料的主要原料(重量份数)及方法：

采用一步法发泡，即是将聚酯多元醇、多异氰酸酯(PAPI)、发泡剂(水)、稳定剂(硅油)、催化剂(辛酸亚锡)等原料按照配方全部混合在一起后搅拌，在短时间内完成链增长、气体发生及交联等反应，在物料混合均匀后，即行发泡，0.1～3.0分钟内发泡完毕得到具有较高相对分子质量，且有一定交联密度的泡沫制品。放置48-72小时熟化后制样，测定泡沫性能。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制备废弃涤纶短纤聚氨酯泡沫材料的性能为：聚氨酯泡沫的熔点为308-311℃，初始分解温度为240～250℃，压缩强度310～450KPa，密度74～93kg·m^-3。

本发明的优点：利用废弃涤纶短纤制备了泡沫材料，得到成本较低的泡沫材料。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步的阐述，其目的是为更好理解本发明的内容。因此，所举的例子并不影响本发明的保护范围。

实施例1

将1，4-丁二醇400份与0.2份醋酸锌混合后加热至醋酸锌完全溶解，然后加入100份洗净的废弃涤纶短纤，并通入氮气，避免氧化反应。缓慢升温228℃，1，4-丁二醇开始发生回流，反应1.5h左右后停止加热。将反应液冷却到160℃，进行蒸馏、粉碎、过滤、提纯等步骤，得到聚酯多元醇。

取聚酯多元醇100份，PAPI 100份，水4份，硅油2份，辛酸亚锡1份混合均匀、搅拌，即行发泡，3分钟内发泡完毕，放置48小时熟化后得到泡沫材料。得到的聚氨酯泡沫的熔点为310℃，初始分解温度为240℃，压缩强度440KPa，密度90kg·m^-3。

实施例2

将1，4-丁二醇400份与0.2份醋酸锌混合后加热至醋酸锌完全溶解，然后加入100份洗净的废弃涤纶短纤，并通入氮气，避免氧化反应。缓慢升温228℃，1，4-丁二醇开始发生回流，反应1.5h左右后停止加热。将反应液冷却到180℃，进行蒸馏、粉碎、过滤、提纯等步骤，得到聚酯多元醇。