[發(fā)明專利]利用聚氨酯泡沫降解產(chǎn)物制備耐高溫發(fā)泡膠的方法

在審

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• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113801293A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何薈文;俞涵靜;王旭;張小軍;馬猛;陳思;施燕琴;彭強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/75;C08J11/24;C08J11/28;C08L75/04;C08G101/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;朱思蘭

一種利用聚氨酯泡沫降解產(chǎn)物制備耐高溫發(fā)泡膠的方法，所述方法為：惰性氣體保護(hù)下，將醇解劑和助降解劑投入反應(yīng)釜，升溫至170～200℃并保持；將廢舊聚氨酯泡沫粉碎，所得聚氨酯粉料加入反應(yīng)釜中，攪拌醇解直至聚氨酯粉料消失；在70～80℃下減壓蒸餾15～30min后，向反應(yīng)釜中加入乙酸乙酯，繼續(xù)將去離子水、催化劑和二甲基硅油均勻混合后加入反應(yīng)釜，接著稱取異氰酸酯加入反應(yīng)釜，在70～80℃下攪拌反應(yīng)0.5～1h，即得耐高溫發(fā)泡膠；本發(fā)明通過在聚氨酯硬段上引入剛性基團(tuán)，使得再合成的聚氨酯發(fā)泡膠的耐高溫性能得到提升，同時合理地利用了資源并減輕了聚氨酯廢棄物造成的污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚氨酯泡沫的資源化回收與利用領(lǐng)域，具體涉及到一種利用聚氨酯泡沫降解產(chǎn)物制備耐高溫發(fā)泡膠的方法。

背景技術(shù)

聚氨酯泡沫應(yīng)用十分廣泛，幾乎涉及到國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域，特別在家具、運(yùn)輸、建筑、絕熱、汽車等領(lǐng)域。用量急劇增大的同時各種聚氨酯廢棄料也在不斷增加，對生態(tài)環(huán)境造成了巨大的壓力和資源浪費(fèi)。隨著聚氨酯泡沫降解技術(shù)的開發(fā)，聚氨酯可以通過化學(xué)降解成為可再聚合的多元醇，用于新聚氨酯材料的制備，實(shí)現(xiàn)其廢棄材料的資源化利用。但化學(xué)降解所得產(chǎn)物中通常含有多種無法分離的復(fù)雜成分如：低分子量線性聚氨酯、聚異氰酸酯、芳香族化合物等，降解后的回收產(chǎn)物只能降級使用于聚氨酯硬泡、彈性體的制備或建筑材料填充物等，商業(yè)價值較低。因此，開發(fā)新的聚氨酯泡沫降解產(chǎn)物的再利用技術(shù)，提高降解產(chǎn)物的使用附加值將具有重要意義。

為此，本發(fā)明開發(fā)了一種利用聚氨酯泡沫降解產(chǎn)物制備耐高溫聚氨酯發(fā)泡膠的方法，通過在降解回收多元醇的分子主鏈上引入剛性基團(tuán)提高結(jié)構(gòu)的耐溫性，并將產(chǎn)物制備成發(fā)泡膠，可提高降解產(chǎn)物的使用價值。該發(fā)泡膠可用于多種場合如：房屋墻壁和窗戶安裝填縫、保溫、防水和堵漏，并且能在高溫(200℃)的工作環(huán)境下保持良好的性能，并且長期穩(wěn)定性和耐候性良好，具備了目前市面上普通發(fā)泡膠所不具備的特點(diǎn)。而且，其原料來源廣泛，進(jìn)一步降低了聚氨酯發(fā)泡膠的生產(chǎn)成本，具有較高的商業(yè)價值和廣泛的應(yīng)用前景。

現(xiàn)有技術(shù)中，專利CN111944246A利用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、鹵化丁基橡膠、聚異戊橡膠、三元乙丙橡膠生產(chǎn)的耐高溫耐油的高阻燃環(huán)保發(fā)泡膠混合物，由于其原料成本價格昂貴，雖然具有優(yōu)異的耐高溫性能，但其生產(chǎn)成本相對較高，商業(yè)價值不高。專利CN104694064B利用蒙脫土改性廢舊聚氨酯回收產(chǎn)物制備了一種聚氨酯膠粘劑，雖然由該方法制得的膠粘劑具有一定的耐熱性，但為了改善蒙脫土在聚氨酯中的分散性，需要對蒙脫土進(jìn)行兩次改性，工藝較復(fù)雜，在日常生產(chǎn)中難以實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了提升聚氨酯泡沫回收產(chǎn)物的商業(yè)價值，本發(fā)明提供了一種利用聚氨酯泡沫降解產(chǎn)物制備耐高溫發(fā)泡膠的方法。在聚氨酯泡沫降解產(chǎn)物中，通過添加具有剛性基團(tuán)的異氰酸酯，從而將剛性基團(tuán)引入到聚氨酯硬段上，發(fā)泡聚合而成耐高溫特性的聚氨酯發(fā)泡膠。

本發(fā)明以廢棄聚氨酯泡沫的降解產(chǎn)物為原料制備耐高溫發(fā)泡膠，不僅有效地降低了聚氨酯發(fā)泡膠的生產(chǎn)成本，拓展了降解產(chǎn)物的使用范圍，而且解決了發(fā)泡膠通常不耐高溫的缺點(diǎn)，提高了廢棄聚氨酯泡沫降解產(chǎn)物的的回收再利價值。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種利用聚氨酯泡沫降解產(chǎn)物制備耐高溫發(fā)泡膠的方法，所述方法為：

惰性氣體保護(hù)下，將80～120重量份醇解劑和20～30重量份助降解劑投入反應(yīng)釜，升溫至170～200℃并保持；將100～150重量份廢舊聚氨酯泡沫粉碎，所得聚氨酯粉料加入反應(yīng)釜中，攪拌醇解直至聚氨酯粉料消失；在70～80℃下減壓蒸餾15～30min后(去除胺類物質(zhì)以及水分)，向反應(yīng)釜中加入150～200重量份乙酸乙酯，繼續(xù)將5～8重量份去離子水、4～12重量份催化劑和3～7重量份二甲基硅油均勻混合后加入反應(yīng)釜，接著稱取80～100重量份異氰酸酯加入反應(yīng)釜，在70～80℃下攪拌反應(yīng)0.5～1h，即得耐高溫發(fā)泡膠；

所述醇解劑為乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、二甘油、二乙二醇、二丙二醇、聚二醇中的一種或兩種以上任意比例的混合物；