[发明专利]一种使用乳液体系回收废弃聚氨酯泡沫中聚醚多元醇的方法

说明书

本发明涉及聚氨酯泡沫回收领域，针对回收聚氨酯泡沫时低聚物难降解的问题，本发明提供一种使用乳液体系回收废弃聚氨酯泡沫中聚醚多元醇的方法，先将高分子量多元醇和乳化剂调配成乳液体系，加入通过初级降解得到的聚氨酯粉末，预加热；再将降解剂和多元醇调配成降解体系，预加热；然后将预热好的体系混合，升温至140‑180℃并持续搅拌，直至聚氨酯粉末完全降解，形成均匀且黏度低的体系。将醇解、胺解、水解多种方法配合处理，采用初级降解和次级降解梯度处理，解决了因聚氨酯泡沫降解时在体系中浸润性差而导致的降解程度低以及低聚物大量存在的问题，降解过程温和，同时提高了回收聚醚多元醇的收率。

技术领域

本发明涉及聚氨酯泡沫回收领域，尤其是涉及一种使用乳液体系回收废弃聚氨酯泡沫中聚醚多元醇的方法。

背景技术

聚氨酯材料性能优异，用途广泛，种类繁多，是近年来发展最快的高分子材料之一，世界第6大合成材料。聚氨酯是由异氰酸酯与多元醇反应而制成的具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物，是一种含软链段和硬链段的嵌段共聚物，硬段主要由多异氰酸酯和小分子扩链剂组成，软段由低聚物多元醇(通常是聚醚或聚酯多元醇)组成。多元醇的官能度、相对分子质量以及分子结构对聚氨酯制品的性能有着决定性的影响。聚氨酯泡沫化学和物理稳定性良好，所以废旧聚氨酯泡沫难以回收处理或回收成本昂贵，环境压力日益沉重。因此，开发高效的化学降解回收处理聚氨酯泡沫技术变得极其迫切。

在聚氨酯行业中，最常见的是聚醚多元醇和聚酯多元醇，其中聚醚多元醇的用量在聚氨酯泡沫塑料中比重最大，占90%以上。聚醚多元醇通常是由低分子醇类或者胺类等含活泼氢的起始剂在催化剂作用下和环氧丙烷（PO）、环氧乙烷（EO）等环氧化合物开环聚合而成，合成过程中所需的原料大都来源于石油。石油作为不可再生资源，稀缺性造成其价格的持续上涨，并导致聚醚多元醇生产成本的增加，使多元醇行业的发展受到较大影响和限制。聚氨酯泡沫结构复杂，不仅含有易降解的氨基甲酸酯键，同时还含有少量难以降解的聚脲结构，因此其全降解难度大、降解效率低。而通过化学法能将聚氨酯泡沫降解成多元醇以实现有效回收，但此方法往往处理条件苛刻、加工成本高，同时聚氨酯泡沫转化率和收率均不高，商业利用价值低。例如聚氨酯水解，其降解温度高，产生的热解产物难以回收利用；聚氨酯酸解虽然降解温度低降解强度高，但易产生大量芳香胺，导致聚氨酯降解后的转化率降低；而聚氨酯醇解反应温和但难以彻底降解聚氨酯泡沫，降解效率低下。例如，专利CN107286369A中运用酸解处理聚氨酯得到的多元醇胺值低不影响发泡，但是无法避免的降解温度高时间长，能耗大；专利CN103788335A中运用固相醇解聚氨酯制备聚氨酯弹性体，其周期短、能耗低，但所得的醇解产物为固态，说明降解程度不高，难以用于生产聚氨酯泡沫；专利CN102585286A中采用醇解法降解废旧聚氨酯，利用酸中和的方法处理回收多元醇中的胺类，以降低胺值，但引入酸作为后处理工艺增加了回收多元醇中无效组分的浓度，降低了收率。以上对废旧聚氨酯泡沫的处理方法，虽然可以有效降低处理成本或者以降低某些性能为代价将聚氨酯回收再利用，对聚氨酯泡沫起到一定的降解效果，但都难以同时实现低成本、低能耗、高降解程度。

发明内容

本发明为了克服回收聚氨酯泡沫时低聚物难降解的问题，提供一种使用乳液体系回收废弃聚氨酯泡沫中聚醚多元醇的方法，将醇解、胺解、水解多种方法配合处理，采用初级降解和次级降解梯度处理，解决了因聚氨酯泡沫降解时在体系中浸润性差而导致的降解程度低以及低聚物大量存在的问题，降解过程温和，同时提高了回收聚醚多元醇的收率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种使用乳液体系回收废弃聚氨酯泡沫中聚醚多元醇的方法，包括以下步骤：

（1）将高分子量多元醇和乳化剂按质量比(10-20):3调配成乳液体系，加入通过初级降解得到的聚氨酯粉末，聚氨酯粉末和高分子多元醇的质量比为(1-2):1，预加热；

（2）将降解剂和多元醇按质量比1:(5-20)调配成降解体系，降解剂和步骤（1）所述聚氨酯粉末的质量比为1:(10-20)，预加热；