[发明专利]一种建筑用保温聚氨酯泡沫材料降解回收多元醇的方法

说明书

技术领域

本发明属化工技术领域，具体涉及一种建筑用保温聚氨酯泡沫材料的降解工艺回收多元醇方法以及降解醇代替部分聚醚多元醇再发泡的泡沫性能。

背景技术

自从1937年德国化学家拜尔发现了异氰酸酯与活泼氢的化学反应后，就开始了聚氨酯的化学与应用研究，经历了60多年，形成了蓬勃发展的聚氨酯工业。聚氨酯发展飞速，19世纪80年代后，聚氨酯材料在国民经济中用量越来越大，用途越来越广，其废弃物也越来越多。聚氨酯材料不能自然降解，这些废料对环境的污染问题日益突出。

聚氨酯的回收利用主要有3种方式，物理法、化学法、能源法。物理法已有许多报道和实用技术，回收的PU所得的制品性能较差，只适用于低档制品；能量回收是通过将废料焚烧来回收热量，这种方式会造成二次污染，基本不再使用。化学法回收法主要包括：化学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、碱解法和酶解法等。水解法、一元醇解法、氨解法是在高温高压下进行，因而对反应条件和设备要求很高，且分解产物的组成复杂，提纯技术难度很大，所以这种方法并没有得到推广；碱解法反应是在高温强碱条件下进行，对设备要求高，生产成本高，实现工业化较为困难；磷降解法得到的产物有较多的磷，可以用作填料增加产品的阻燃性能，磷降解产物作为填料制备硬泡聚氨酯密度较高，机械性能较好，但还需要进一步研究。而且磷降解产物主要用做填料，产物使用量也很有限，限制了磷降解法的推广应用；酸解法和酶解法还没有应用实例，还处在初始的研究阶段；醇解法是目前化学回收聚氨酯最广泛使用的方法，醇解是最适于硬质聚氨酯泡沫回收的一种化学方法。其降解产物可直接用作生产PU的原料，所得产品的物性与新产品的基本相同。

采用醇解法降解该种建筑用保温聚氨酯泡沫材料废弃料粉碎颗粒，产量高。本发明在醇解法的基础之上，在有氧的条件下（无惰性气体保护氛围中），直接加入醇解剂、助醇解剂、催化剂以及抗氧化剂降解该种保温材料废弃料粉碎颗粒。与之前的发明CN1180689A，CN102516593A，相比，该种方法降解过程可以在有氧的条件下进行，其降解的产品：上层液体为多元醇，下层为固体料，分离操作方便，工艺简单，节省成本。

发明内容

本发明采用醇解法降解一种建筑用保温聚氨酯泡沫材料废弃料，在有氧的条件下（无惰性气体保护氛围中），直接加入醇解剂、助醇解剂、催化剂以及抗氧化剂降解该种保温材料废弃料。使用该种方法降解得到：上层液体为多元醇，下层为固体料，分离操作方便，工艺简单，成本较低。用降解出的多元醇可直接部分代替聚醚多元醇用于再生产聚氨酯泡沫塑料，泡沫性能良好。

本发明的技术方案如下：

本发明采用醇解法降解该中建筑用保温聚氨酯泡沫材料废弃料（已粉碎成粒径约2-8mm）。其特征是：在有氧的条件下进行降解，大大简化工艺，操作简单，节省成本。且降解产物的上层液体为多元醇，下层为固体料。分离操作简单，分离出的多元醇可直接代替部分聚醚多元醇用于再生产聚氨酯泡沫塑料。

本发明用醇解法降解该种建筑用保温聚氨酯泡沫材料废弃料，及再生产聚氨酯泡沫，其方法如下：

将醇解剂、助醇解剂、催化剂、抗氧化剂加入到反应器中，加热升温，直至反应器内液体温度达到140—170℃，再向反应器中逐次加入废弃料，加入多次（优先加入3—10次），聚氨酯泡沫比重小，多次加入，反应效率高。保温材料废弃料的加入量、醇解剂、助醇解剂、催化剂、抗氧化剂五者的质量比为100:(50一150):(2.5—12):(0.2—0.5):(0.5—2)，加热搅拌升温，反应温度控制在160—210℃，反应3—8h，过滤出未反应的固体杂质，冷却，得到的液体即是多元醇；其降解原理反应式如下：

反应式1 单乙醇胺降解聚氨酯原理

反应式2 二乙醇胺降解氨基甲酸甲酯原理

反应式3 二乙醇胺降解脲基聚氨酯原理

所述的一种建筑用保温聚氨酯泡沫材料降解，其特征在于所用的醇解剂为：一缩二乙二醇，乙二醇，丙二醇，一缩二丙二醇，新戊二醇、1，4一丁二醇、己二醇、聚醚二元醇、低分子量聚醚多元醇中的任意一种或几种组合；

所述的一种建筑用保温聚氨酯泡沫材料降解，其特征在于所述的助醇解剂为一乙醇胺、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种或几种组合；

所述的一种建筑用保温聚氨酯泡沫材料降解，其特征在于所述催化剂为乙酸钾、乙酸锌、氯化钙、氯化铝、氢氧化钠、氢氧化钾中的任意一种或几种组合；