[發明專利]一種利用廢棄滌綸短纖生產聚氨酯泡沫材料的方法

在審

• 申請號: 201210571943.0
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103897137A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 余天石;張文彩;葛明橋
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/42;C08J9/08;C08L75/06;C08J11/24;C08L67/02
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技術領域

一種廢棄滌綸短纖生產聚氨酯泡沫材料的方法，具體涉及一種采用1，4-丁二醇降解廢棄滌綸短纖得到聚酯多元醇后，與多異氰酸酯反應制備聚氨酯發泡材料的方法，屬于聚酯降解、高分子材料發泡技術領域。

背景技術

廢棄滌綸短纖是聚酯纖維，而聚酯纖維作為一種高分子材料被廣泛應用，同時，廢棄聚酯的數量日漸增多。廢棄聚酯的隨意堆放會給環境帶來大量的污染，因此，廢棄聚酯的回收利用會為環境保護做出巨大貢獻，滿足國家可持續發展的戰略要求。另外，隨著我國城市化進程快速發展，建筑能耗持續快速提升，建筑節能成為全社會關注的熱點問題，而聚氨酯泡沫是一種非常優秀的保溫隔熱材料，主要應用于外墻保溫等工業用途，這可以增加建筑物內部的可用面積，對地價越來越昂貴的城市有特別大的吸引力。因此將聚酯回收和聚氨酯泡沫二者有機地結合起來，不僅可以解決廢棄聚酯纖維的處理問題，而且可以得到有很大用途的聚氨酯泡沫。

發明內容

本發明的目的在于提供一種廢棄滌綸短纖聚氨酯泡沫材料的生產方法，將廢棄滌綸短纖與1，4-丁二醇反應，使滌綸短纖分子量降低，得到聚酯多元醇，經減壓蒸餾提純后。在此基礎上，通過聚酯多元醇上的-OH與多異氰酸酯(PAPI)中的-NCO基發生反應，經過一系列的鏈增長、氣體發生以及交聯反應等制備廢棄滌綸短纖聚氨酯泡沫材料。

本發明的技術方案：生產過程分為兩部分，首先，利用1，4-丁二醇降解廢棄滌綸短纖，得到聚酯多元醇；然后，將產物進行發泡得到廢棄滌綸短纖聚氨酯泡沫材料。

生產聚酯多元醇的主要原料(重量份數)及方法：

廢棄滌綸短纖????????100

1，4-丁二醇?????????200～400

醋酸鋅??????????????0.2～0.4

把1，4-丁二醇和催化劑醋酸鋅混合，并加熱至醋酸鋅完全溶解，再把已經清洗、干燥過的廢棄滌綸短纖放入反應裝置，并緩緩通入氮氣，以排除燒瓶內的氧氣，防止發生氧化反應。緩慢升溫至1，4-丁二醇的沸點228℃時，開始發生回流現象后反應若干小時。在醇解反應的后期，每半小時取一次樣，將樣品冷卻到室溫時，加入等體積比的94號汽油和二甲苯的混合溶液進行溶解，以此來檢測醇解反應是否達到終點，醇解反應達到終點時再進行減壓蒸餾提純，然后冷卻到160-180℃時，再進行粉碎、溶解、過濾、提純等步驟，得到聚酯多元醇。

生產廢棄滌綸短纖聚氨酯泡沫材料的主要原料(重量份數)及方法：

采用一步法發泡，即是將聚酯多元醇、多異氰酸酯(PAPI)、發泡劑(水)、穩定劑(硅油)、催化劑(辛酸亞錫)等原料按照配方全部混合在一起后攪拌，在短時間內完成鏈增長、氣體發生及交聯等反應，在物料混合均勻后，即行發泡，0.1～3.0分鐘內發泡完畢得到具有較高相對分子質量，且有一定交聯密度的泡沫制品。放置48-72小時熟化后制樣，測定泡沫性能。

3、根據權利要求1所述的方法，其特征在于，制備廢棄滌綸短纖聚氨酯泡沫材料的性能為：聚氨酯泡沫的熔點為308-311℃，初始分解溫度為240～250℃，壓縮強度310～450KPa，密度74～93kg·m^-3。

本發明的優點：利用廢棄滌綸短纖制備了泡沫材料，得到成本較低的泡沫材料。

具體實施方式

以下通過實施例對本發明作進一步的闡述，其目的是為更好理解本發明的內容。因此，所舉的例子并不影響本發明的保護范圍。

實施例1

將1，4-丁二醇400份與0.2份醋酸鋅混合后加熱至醋酸鋅完全溶解，然后加入100份洗凈的廢棄滌綸短纖，并通入氮氣，避免氧化反應。緩慢升溫228℃，1，4-丁二醇開始發生回流，反應1.5h左右后停止加熱。將反應液冷卻到160℃，進行蒸餾、粉碎、過濾、提純等步驟，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，辛酸亞錫1份混合均勻、攪拌，即行發泡，3分鐘內發泡完畢，放置48小時熟化后得到泡沫材料。得到的聚氨酯泡沫的熔點為310℃，初始分解溫度為240℃，壓縮強度440KPa，密度90kg·m^-3。

實施例2

將1，4-丁二醇400份與0.2份醋酸鋅混合后加熱至醋酸鋅完全溶解，然后加入100份洗凈的廢棄滌綸短纖，并通入氮氣，避免氧化反應。緩慢升溫228℃，1，4-丁二醇開始發生回流，反應1.5h左右后停止加熱。將反應液冷卻到180℃，進行蒸餾、粉碎、過濾、提純等步驟，得到聚酯多元醇。