[發明專利]一種新型端異氰酸酯聚氨酯的制備方法和應用

無效

• 申請號: 201210293313.1
• 申請日: 2012-08-17
• 公開（公告）號: CN102775581A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 王志玲;馬玉祥;楊小鳳;楊秀利
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/42;C08G18/48;C08G18/24;C09J175/06;C09J175/08
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技術領域

本發明涉及一種新型端異氰酸酯聚氨酯的制備方法和應用，具體涉及一種以回收聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和生物柴油副產物粗甘油為原料制備的一種新型端異氰酸酯聚氨酯，該聚氨酯用于黏接聚苯乙烯泡沫夾芯板，屬于膠粘劑、資源綜合利用、環境友好新工藝和復合材料技術領域。

背景技術

聚苯乙烯泡沫夾芯板，又稱EPS夾芯板，是由彩鋼板作表層，閉孔自熄型聚苯乙烯泡沫作芯材，通過自動化連續成型機將彩鋼板壓型后，用膠黏劑黏合而成的一種高效新型復合建筑材料。該夾芯板廣泛用于公共建筑、工業廠房的屋面、墻面和潔凈廠房以及組合冷庫、樓房接層、商廳等；具有質輕、隔熱、隔音、防水、抗震、防火、壽命長、免維護、美觀大方、施工速度快、施工一次完成等特點。

申請號為CN200410013331.5的專利公開了一種聚氨酯膠黏劑，該膠黏劑用于黏接彩色涂層鋼板和聚酯薄膜，黏結力強，黏結膜剪切強度高，但該膠黏劑屬丙烯酸共聚接枝聚氨酯型，其原料組成除二異氰酸酯和聚酯多元醇外，還有丙烯酸類單體、增黏劑、增塑劑及溶劑等，原料及合成工藝復雜，使用甲苯溶劑對操作人員及環境均產生污染。

PET是食品、醫療器械、電器零件等常用的一種包裝材料，隨著社會需求的不斷增加，產銷量日趨增長。自2003年以來，全球PET產能以年均9％左右的速度擴張，2005年產能達到5470萬噸(產量為4100萬噸)。目前，我國產量已超過2000萬噸，成為世界PET生產消費第一大國。隨著PET產銷量的日益增加，廢棄的PET也越來越多，大力開發回收PET再利用技術，既能使該資源化再利用，又能起到保護生態環境的作用。

生物柴油是以油料作物、野生油料植物和工程微藻等植物油脂以及動物油脂、餐飲垃圾油等為原料，通過醇解(酯交換)工藝制得的再生性柴油，由于醇解常采用的醇為甲醇，所以，生物柴油的化學成分為系列分子量不同的長鏈脂肪酸甲酯，其主要副產物為粗甘油。作為石化柴油的替代產品，生物柴油是典型的綠色新能源，近年來，該產業發展較快，粗甘油的產量也迅速增加。

減壓蒸餾是粗甘油提純的方法之一，但甘油的沸點高達290℃，其減壓餾出仍需180℃，該溫度易導致其聚合等副反應，并且有色雜質也不能完全去除，另外，在減壓蒸餾過程中，濃縮的生物柴油和脂肪酸皂等雜質包裹甘油，不利于甘油的汽化，因此，需先對其預處理，再減壓蒸餾，才可制得純度較高的甘油。

綜上所述，以回收PET和生產生物柴油的副產物粗甘油為原料，制備對原料純度要求不高的聚苯乙烯泡沫夾芯板膠黏劑的生產，對廢棄PET資源以及生物柴油產業的可持續發展，具有重要的意義。

發明內容

本發明的技術任務之一是為了彌補現有技術的不足，提供一種新型端異氰酸酯聚氨酯的制備方法，該制備采用回收PET和粗甘油為主要原料制得，原料成本低，工藝簡單，技術成熟可靠。

本發明的技術任務之二是提供該新型端異氰酸酯聚氨酯的用途，該聚氨酯用于黏接聚苯乙烯泡沫夾芯板，其固化物柔韌性好且收縮率高、對兩相界面黏接強度高。

本發明的技術方案如下：

1.一種新型端異氰酸酯聚氨酯的制備方法，步驟如下：

(1)粗甘油的精制

100質量份的粗甘油，加入10-15質量份的低沸點有機溶劑，再用酸中和，離心分離，下層用于制備肥皂，上層液減壓蒸餾，得到的低沸點有機溶劑循環使用，溫度升至105-110℃，減壓蒸餾1h，得精制甘油。

所述粗甘油，為生物柴油酯交換過程中分離的副產物粗甘油相；生物柴油酯交換使用的原料選自下列之一：野生植物油脂、工程微藻水生植物油脂、動物油脂、餐飲垃圾油；

所述有機溶劑，選自下列之一：甲醇、乙醇、丙酮、丁酮、乙酸甲酯和乙酸乙酯；

所述酸為鹽酸或硫酸；

本發明在甘油相中加入有機溶劑，不僅起到稀釋作用，還具有降黏的作用；

本發明在甘油相中滴加酸，一方面使包覆在甘油中的生物柴油與甘油脫附，另外，可與脂肪酸鹽反應生成脂肪酸，破壞脂肪酸鹽的乳化作用，使甘油的回收率增加。

(2)聚酯-聚醚多元醇的合成