[发明专利]乙二醇解聚废弃聚酯制备阻燃型聚氨酯泡沫的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乙二醇解聚废弃聚酯制备阻燃型聚氨酯泡沫的方法，尤其是一种利用聚酯解聚产物对苯二甲酸乙二醇酯（BHET）制备阻燃型硬质聚氨酯泡沫的方法，属于固体废弃物回收利用及高分子材料发泡技术领域。

背景技术

聚酯具有优良的综合性能，其应用范围非常广泛，全球产量约5000万吨/年。随着聚酯产量的增加，废弃聚酯的数量也日渐增多，带来了大量的环境污染，且随着原材料石油的匮乏，废弃聚酯的回收利用是当前聚酯工业发展的重大问题。对聚酯进行解聚，得到解聚产物BHET，其两端的-OH可与多异氰酸酯中的-NCO基发生酯交换反应，生成聚氨酯泡沫。聚氨酯泡沫是一种重要的聚氨酯合成塑料，它具有密度小、比重轻和多孔性的特点；可用于建筑保温材料和结构承重材料，广泛应用于建筑、冰箱、装饰材料、汽车和航空等行业。但由于其易燃性限制了它在各行业中的广泛应用，因此阻燃型聚氨酯泡沫的研制就成为了发展趋势。

通过在制备过程中添加适当的阻燃剂，可提高聚氨酯泡沫阻燃性能，达到阻燃要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种乙二醇解聚废弃聚酯制备阻燃型聚氨酯泡沫的方法，可以提高聚氨酯泡沫的阻燃性能，达到阻燃要求；同时回收利用了废弃聚酯。

按照本发明提供的技术方案，一种乙二醇解聚废弃聚酯制备阻燃型聚氨酯泡沫的方法，利用乙二醇解聚废弃聚酯，得到对苯二甲酸乙二醇酯（BHET），与多异氰酸酯进行发泡反应，得到聚氨酯泡沫；特征是，采用以下步骤：

（1）乙二醇解聚废弃聚酯：将300～500重量份乙二醇和0.1～0.3重量份醋酸锌加入到带有温度度、冷凝管、搅拌器和氮气导管的四口烧瓶中，加热至醋酸锌完全溶解；将清洗、干燥后的废弃聚酯100重量份加入四口烧瓶中，通氮气以排除四口烧瓶内的氧气，开通冷凝水，缓慢升温至乙二醇的沸点196℃，并保温3～4.5小时；反应结束后在通氮气和冷凝水循环的条件下，待反应混合液冷却到140℃以下，取下备用；

（2）解聚产物BHET的提纯：将冷却后的反应混合液稀释到90℃的去离子水中，真空抽滤，将滤液在5～10℃冷却结晶，真空抽滤；重复冷却结晶、真空抽滤的操作3次后，得到结晶物，即为解聚产物BHET；将解聚产物BHET在温度55～65℃下真空干燥24小时；

（3）阻燃型聚氨酯泡沫的制备：将100重量份步骤（2）得到的解聚产物BHET、1～3重量份亚甲基硅油、2.0～6.5重量份辛酸亚锡、2～6重量份去离子水和0或5～20重量份磷系阻燃剂混合均匀后，得到A组份；将9.0～13.5重量份的多异氰酸酯作为B组份；将A组份和B组份混合后高速搅拌15～20秒，得到白色混合液；将白色混合液迅速倒入模具中，在室温下自由发泡，发泡后在常温常压下熟化24～48小时，即得到所述的阻燃型聚氨酯泡沫。

还包括乙二醇回收步骤：将步骤（2）结晶过滤后得到的滤液在旋转蒸发仪上分离，温度为55～65℃，压强为-0.085MPa，得到回收的乙二醇。

所述多异氰酸酯为PM-200。

所述磷系阻燃剂为聚磷酸铵或三氯丙基磷酸酯。

本发明具有以下优点：本发明实现了乙二醇解聚废弃聚酯工艺中乙二醇的回收问题；利用废弃聚酯制备了硬质聚氨酯泡沫材料，通过原料添加磷系阻燃剂，对制得的聚氨酯泡沫改性，提高其阻燃性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明将废弃聚酯纤维与乙二醇反应，使废弃聚酯得到解聚，得到其单体对苯二甲酸乙二醇酯（BHET）。在此基础上，通过BHET上的两个-OH与多异氰酸酯中的-NCO基发生酯交换反应，并通过在反应原料中加入阻燃剂，制备出阻燃型聚氨酯泡沫，使其达到阻燃要求。

本发明实施例中所使用的多异氰酸酯采用的是PM-200，即多亚甲基多苯基异氰酸酯。

实施例1：一种乙二醇解聚废弃聚酯制备阻燃型聚氨酯泡沫的方法，利用乙二醇解聚废弃聚酯，得到对苯二甲酸乙二醇酯（BHET），与多异氰酸酯进行发泡反应，得到聚氨酯泡沫；采用以下步骤：