一种以回收再生多元醇为原料制备的聚氨酯高回弹泡沫制造技术

本发明专利技术公开了一种以回收再生多元醇为原料制备的聚氨酯高回弹泡沫的方法，聚氨酯高回弹泡沫包括白料和黑料，白料是聚醚组合料，其各组分及质量比为：聚醚多元醇50～70份，聚合物多元醇10～30份，回收再生多元醇20～30份，催化剂0.4～1份，软泡用硅酮表面活性剂0.5～1.5份和发泡剂2～6份；黑料是聚醚改性MDI，其中白料与黑料的质量比为1.5～2.5∶1。本发明专利技术首次将聚氨酯泡沫醇解回收液用于高回弹泡沫原料，实现了物料在聚氨酯行业内的循环利用，也使得聚氨酯泡沫回收的前景更加广阔。将该高回弹泡沫用于地毯隔音垫和缓冲垫块等汽车零部件，具有上佳的触感，良好的透气性，优异的吸音性及低成本等优势。

Polyurethane high resilience foam prepared from recycled polyol as raw material

The invention discloses a method for recycling of polyols as raw materials for the preparation of polyurethane high resilience foam, polyurethane high resilience foam material including white and black, white material is a polyether combined material, its components and the mass ratio of polyether polyols from 50 to 70, 10 to 30 portions of polymer polyol and recycling polyols from 20 to 30, 0.4 to 1 portions of catalyst, soft foam silicone surfactant 0.5 ~ 1.5 and 2 ~ 6 phr foaming agent; black material is a polyether modified MDI, the quality of white and black material feeding ratio of 1.5 to 2.5: 1. The present invention applies the polyurethane foam for alcoholysis recovery liquid high resilience foam material, the material in the polyurethane industry in recycling, also makes the polyurethane foam recycling more broad prospects. The high resilience foam is used in the carpet sound insulation cushion and the cushion block and so on the automobile spare parts, has the good sense of touch, the good air permeability, the good sound absorption and the low cost and so on the superiority.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚氨酯泡沫塑料领域，具体涉及一种以回收再生多元醇为原料制备的聚氨酯高回弹泡沫的方法。
技术介绍
1937年德国的OttoBayer博士及其团队首先发现多异氰酸酯与多元醇化合物进行加聚反应可制得聚氨酯，这一专利技术奠定了聚氨酯工业蓬勃发展的基础。聚氨酯泡沫制品形态有软质、半硬质和硬质泡沫三类，形态不同应用领域也大不相同。软质泡沫主要用于汽车座椅、地毯，半硬质泡沫用于汽车顶棚、发动机隔热垫，硬质泡沫则用作保温材料，如建筑和冰箱等。聚氨酯泡沫凭借其优异的物理性能及良好的可加工性能，在各行各业的应用也日益广泛，但与此同时废旧聚氨酯的处理也是一大难题。聚氨酯材料在自然条件下极难分解，若深埋地下，需要数十年才能分解。现在普遍采用的处理方法是焚烧，但焚烧过程会产生大量有毒有害气体如NO2、氢氰酸(HCN)等。因此，掩埋和焚烧都不是合适的处理方法，既不环保，也不经济。聚氨酯泡沫的化学回收可将泡沫重新降解得到回收液，化学回收方法主要包括碱解法、胺解法、水解法和醇解法等，醇解法因其工艺简单且回收液应用方便，因此，工业上化学回收以醇解法为主。醇解得到的回收液主要包括羟基封端的低聚物和未反应完全的醇解剂(二元醇小分子)，羟值一般较高，比较适合用于硬泡聚氨酯发泡。CN103788335A公开了一种固相醇解回收聚氨酯制备弹性体的方法，将醇解产物、炭黑或白炭黑、过氧化二异丙苯和异氰酸酯按比例混合，在150～175℃下反应十分钟左右得到聚氨酯弹性体。专利中未涉及将醇解回收液用于高回弹泡沫发泡。CN104672414A公开了一种废旧聚氨酯弹性体回收制备聚氨酯保温材料的方法，将醇解得到的回收液与扩链剂、发泡剂、稳泡剂、催化剂、水按比例混合搅匀后作为白料，与黑料发泡得到保温性能优异的硬质聚氨酯保温泡沫，导热系数达到0.02W/m·K。专利中同样未提及将回收液用于高回弹泡沫发泡。CN104193939A公开了一种高回弹聚氨酯泡沫制备方法，回弹性62-65％，伸长率130～140％，拉伸强度150～155kPa，撕裂强度2.8～2.85N/cm。原料中也不含有回收再生多元醇。
技术实现思路
利用废旧聚氨酯泡沫醇解回收所得再生多元醇重新用于聚氨酯发泡，相较于普通物理粉碎泡沫后用作填料，提高了循环利用率且更适于中高端应用。本专利技术提供了一种以回收再生多元醇为原料制备的聚氨酯高回弹泡沫，其具体技术方案如下：作为进一步地改进，本专利技术是一种以回收再生多元醇为原料的聚氨酯高回弹泡沫，所述的聚氨酯高回弹泡沫包括白料和黑料，白料是聚醚组合料，其各组分及质量比为：聚醚多元醇50～70份，聚合物多元醇10～30份，回收再生多元醇20～30份，催化剂0.4～1份，软泡用硅酮表面活性剂0.5～1.5份和发泡剂2～6份；黑料是聚醚改性MDI，其中白料与黑料的质量比为1.5～2.5∶1。作为进一步地改进，本专利技术所述的所述的聚氨酯高回弹泡沫还包括阻燃剂，所述的阻燃剂为磷氮系无卤阻燃剂，为0～8份，具体添加量视阻燃要求而定，无阻燃要求则无需添加阻燃剂。作为进一步地改进，本专利技术所述的聚氨酯高回弹泡沫还包括交联剂，所述的交联剂为0.5～1.5份。当回收再生多元醇中含有的部分醇解剂不足时，可加入交联剂。作为进一步地改进，本专利技术所述的丙三醇为起始剂的聚醚多元醇为三官能度，分子量为5000～6000,以提高泡沫的断裂伸长率。作为进一步地改进，本专利技术所述的聚合物多元醇为丙烯腈和苯乙烯单体接枝到聚醚多元醇上，以提供高回弹泡沫较高的承载性能及开孔率。作为进一步地改进，本专利技术所述的回收再生多元醇为聚氨酯泡沫醇解回收所得，羟值在380～420mgKOH/g，粘度为4000-4500mPa·s，酸值为1.～1.5mgKOH/g。作为进一步地改进，本专利技术所述催化剂为发泡和凝胶催化剂的混合物，或是平衡型催化剂。作为进一步地改进，本专利技术所述的发泡剂为水、141B和环戊烷的一种或多种，优选水作为发泡剂，成本低，也更加环保。作为进一步地改进，本专利技术所述的交联剂包括二乙醇胺或三乙醇胺，和回收再生多元醇中含有的部分醇解剂，故可适当减少交联剂(二乙醇胺或三乙醇胺)的含量。作为进一步地改进，本专利技术所述的聚醚改性MDI的NCO含量在26～28％之间，以替代高毒性的TDI作为软泡用的异氰酸酯。作为进一步地改进，本专利技术所述的聚醚组合料与聚醚改性MDI的质量比比值为1.5～2.5。随着发泡方式或发泡工艺的不同，聚醚组合料与改性MDI的质量比可适当调整，模塑发泡两者的比值在2～2.5为宜，而自由发泡在1.5～2之间，所得泡沫综合性能更好。作为进一步的改进，与现有技术相比，采用本专利技术的有益效果如下：1)首次将聚氨酯泡沫醇解回收液用于高回弹泡沫原料，实现了物料在聚氨酯行业内的循环利用，也使得聚氨酯泡沫回收的前景更加广阔。将该高回弹泡沫用于地毯隔音垫和缓冲垫块等汽车零部件，具有上佳的触感，良好的透气性，优异的吸音性及低成本等优势。2)醇解得到的回收再生多元醇低聚物中含有少量叔胺化合物及部分残留的醇解剂，将该回收液用作高回弹泡沫发泡原料后，分别可起到部分催化剂和扩链剂的效果，从而降低新鲜催化剂及扩链剂的用量，尤其是减少了昂贵催化剂用量可进一步降低成本。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术予以进一步说明，所举实例仅仅是用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1聚醚多元醇330N：70份，聚合物多元醇KGP524：10份，回收再生多元醇：20份，催化剂ZF10：0.3份，催化剂A33：0.7份，硅酮表面活性剂：1.5份，水：6份，交联剂三乙醇胺：0.5份，未添加阻燃剂；改性MDI：72.5份。发泡方法如下：预先将上述除改性MDI以外的物料混合搅拌均匀，静置维持料温在23±2℃，改性MDI料温也维持在23±2℃。黑白料准备就绪后先将改性MDI倒入料桶，再倒入已搅匀的白料以1500rpm的转速搅拌10s，将混合物倒入发泡箱进行自由发泡。经检测：泡沫密度为30kg/m3，回弹率57％，拉伸强度91kPa，断裂伸长率99％，撕裂强度2.3N/cm。实施例2聚醚多元醇330N：50份，聚合物多元醇KGP524：20份，回收再生多元醇：30份，催化剂ZF10：0.1份，催化剂A33：0.3份，硅酮表面活性剂：0.5份，水：2份，交联剂三乙醇胺：1.5份，磷氮系无卤阻燃剂：8份；改性MDI：52.5份。发泡方法如下：预先将上述除改性MDI以外的物料混合搅拌均匀，静置维持料温在23±2℃，改性MDI料温也维持在23±2℃。黑白料准备就绪后先将改性MDI倒入料桶，再倒入已搅匀的白料以1500rpm的转速搅拌10s，将混合物倒入发泡箱进行自由发泡。经检测：泡沫密度为68kg/m3，回弹率61％，拉伸强度168kPa，断裂伸长率110％，撕裂强度3.5N/cm，水平燃烧速度小于100mm/10min。实施例3聚醚多元醇330N：50份，聚合物多元醇KGP524：30份，回收再生多元醇：20份，催化剂ZF10：0.3份，催化剂A33：0.6份，硅酮表面活性剂：0.8份，水：3.5份，交联剂三乙醇胺：0.8份，磷氮系无卤阻燃剂：3份；改性MDI：42.5份。发泡方法如下：预先将上述除改性MDI以外的物料混合搅拌均匀，静置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以回收再生多元醇为原料制备的聚氨酯高回弹泡沫，其特征在于，所述的聚氨酯高回弹泡沫包括白料和黑料，所述的白料是聚醚组合料，其各组分及质量比为：聚醚多元醇50～70份，聚合物多元醇10～30份，回收再生多元醇20～30份，催化剂0.4～1份，软泡用表面活性剂0.5～1.5份和发泡剂2～6份；所述的黑料是聚醚改性MDI，其中白料与黑料的质量比为1.5～2.5∶1。

【技术特征摘要】
1.一种以回收再生多元醇为原料制备的聚氨酯高回弹泡沫，其特征在于，所述的聚氨酯高回弹泡沫包括白料和黑料，所述的白料是聚醚组合料，其各组分及质量比为：聚醚多元醇50～70份，聚合物多元醇10～30份，回收再生多元醇20～30份，催化剂0.4～1份，软泡用表面活性剂0.5～1.5份和发泡剂2～6份；所述的黑料是聚醚改性MDI，其中白料与黑料的质量比为1.5～2.5∶1。2.根据权利要求1所述的以回收再生多元醇为原料制备的聚氨酯高回弹泡沫，其特征在于，所述的聚氨酯高回弹泡沫还包括阻燃剂，所述的阻燃剂为磷氮系无卤阻燃剂，为0～8份。3.根据权利要求1所述的以回收再生多元醇为原料制备的聚氨酯高回弹泡沫，其特征在于，所述的聚氨酯高回弹泡沫还包括交联剂，所述的交联剂为0.5～1.5份。当回收再生多元醇中含有的部分醇解剂不足时。4.根据权利要求1或2或3所述的以回收再生多元醇为原料制备的聚氨酯高回弹泡沫，其特征在于，所述的丙三醇为起始剂的聚醚多元醇为三官能度，分子量为5000～6000。5.根据权利要求4所述的以回收再生多元醇为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国旺，楼娣，方腾飞，周立，姚琪，马国维，
申请(专利权)人：浙江华江科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33