[發明專利]一種以再生聚醚多元醇為原料生產的高密度高韌性聚氨酯泡沫及其制備方法

在審

• 申請號: 201510973953.0
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號: CN105418878A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 樓娣;蔣義釤;蔡偉煒;方騰飛;馬國維
• 申請（專利權）人: 浙江華江科技股份有限公司
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/76;C08J9/08
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 唐銀益

技術領域

本發明屬于聚氨酯(PU)泡沫塑料領域，具體涉及一種以再生聚醚多元醇為原料生產的高密度高韌性聚氨酯泡沫及其制備方法。

背景技術

聚氨酯(PU)泡沫固體主要由聚醚多元醇組合料和異氰酸酯兩種液體通過化學反應而生成。PU泡沫再制成產品過程中容易產生廢料，由于PU泡沫材料自身結構與性能的局限性，難以被二次利用。目前較為有效的二次利用方式主要是降解回收再利用，例如醇解法、水解法、氨解法、胺解法、磷解法、酸解法、堿解法和酶解法等。

申請號為201310651447.0專利將廢舊聚氨酯制品經醇解制得再生多元醇及芳香族胺的混合物，再制得聚醚多元醇或聚酯多元醇(芳香族胺的混合物)。將得到的多元醇及芳香族胺的混合物、聚醚多元醇和聚酯多元醇配制成硬質泡沫用組合聚醚，進行發泡，制得新的聚氨酯硬質泡沫。申請號為201110280330.7專利采用胺解法將塊狀廢舊聚氨酯慢慢加入到含胺基的化合物中，在沒有催化劑存在或加入適量的催化劑情況下，在攪拌和反應溫度控制在150-250℃條件下進行胺解反應1～20個小時，得到再生多元醇及芳香族胺的混合物。申請號為201410630963.X專利采用堿解法將粉碎好后的聚氨酯廢棄物和酸堿混合物，按1000kg聚氨酯廢棄物、150kg酸堿混合物的比例，加入分解釜后充分攪拌，并對其加溫至200℃，并保持此溫度在2小時即可反應結束，反應結束后的產物通過蒸餾、水洗即可得到可再生利用的精制聚醚。

為了與正常的聚醚多元醇區分開來，這里將通過降解回收得到的聚醚多元醇命名為再生聚醚多元醇。再生聚醚多元醇較正常聚醚多元醇之最大的不同是其含有較大比例的醇解劑與胺類物質，這部分物質直接與異氰酸酯反應后會導致PU泡沫變得酥、脆，力學性能不理想。因此，目前再生聚醚多元醇的市場前景堪憂，只能用于低端的PU泡沫產品，無法真正實現PU泡沫的循環利用。

申請號01122803.2專利從含有硬質聚氨酯泡沫塑料的廢舊冷藏庫中回收高純度硬質聚氨酯泡沫塑料、通過化學分解對可再利用的氨基甲酸乙酯原料進行回收利用，制造冷藏庫。申請號為201410677754.0專利利用廢舊聚氨酯鞋底再生聚氨酯復合材料。

以上專利涉及的應用領域較窄，再生聚醚多元醇的使用率不高，在生產過程中，工序復雜，且產品存在不穩定的風險。

發明內容

針對上述現有技術中再生聚醚多元醇循環利用所存在的不足，本發明提供了一種以再生聚醚多元醇為原料生產的高密度高韌性聚氨酯泡沫及其制備方法，本發明的具體技術方案如下：

本發明公開了一種以再生聚醚多元醇為原料生產的高密度高韌性聚氨酯泡沫，聚氨酯泡沫是由聚醚多元醇組合料與異氰酸酯經發泡工藝制得，所述的聚醚多元醇組合料包括再生聚醚多元醇、多種非再生聚醚多元醇的混合多元醇、發泡劑、催化劑和表面活性劑。

作為進一步地改進，本發明所述的聚醚多元醇組合料與異氰酸酯的重量比為1:1.1～1:1.9。在此范圍內可以方便而完全地控制泡沫硬度，異氰酸酯之所以要過量，完全是為了滿足交聯反應，即生成脲基甲酸酯和縮二脲交聯的需要。

作為進一步地改進，本發明所述的聚醚多元醇組合料與異氰酸酯的重量比優選為1:1.6～1:1.8。選擇此范圍,是因為比例過低時,泡沫易產生開裂、強度差；比例過高時，泡沫閉孔，易發生收縮，泡沫變的酥脆，韌性降低。

作為進一步地改進，本發明所述的聚醚多元醇組合料的配方如下：

100重量份的再生聚醚多元醇及多種非再生聚醚多元醇的混合多元醇；

0.5～4.0重量份的發泡劑；

1～5重量份的表面活性劑；

0.05～2重量份的催化劑；

所述的異氰酸酯為多苯基多亞甲基異氰酸酯的混合物，NCO重量百分含量30.5～32.0％。

作為進一步地改進，本發明所述的聚醚多元醇組合料的優選配方如下：

100重量份的再生聚醚多元醇及多種非再生聚醚多元醇的混合多元醇；

1～3重量份的發泡劑；發泡劑過少，泡沫存在發不起的風險，泡沫密度過高，泡沫可塑性降低；若發泡劑過多，泡沫密度偏小，硬度偏低結構酥脆，同時容易導致泡沫收縮。

1.5～3.0重量份的表面活性劑；表面活性劑過少時，泡沫穩定性不足，發生嚴重并泡，泡孔粗大而不均勻，且由于使用再生聚醚多元醇，其品質差于正常聚醚多元醇，易使泡沫泡孔大小不一、并泡，適當增加表面活性劑非常重要；表面活性劑過多，則氣泡膜彈性太好，過于牢固，氣泡壁不能破裂，泡沫趨向于閉孔，甚至造成泡沫收縮。