本发明专利技术涉及一种废弃聚异氰脲酸酯泡沫塑料的液化方法，包括如下步骤：（1）将废弃聚异氰脲酸酯泡沫塑料粉碎，得到聚异氰脲酸酯泡沫塑料碎片；（2）往反应器中加入聚异氰脲酸酯泡沫塑料碎片、醇解剂和催化剂，通入氮气进行反应；（3）反应结束后，加入醇胺类化合物，通入氮气继续反应，反应完后过滤除去催化剂，得到液化多元醇。本发明专利技术还涉及由其制备得到的液化多元醇。本发明专利技术采用环境友好的固载型杂多酸类催化剂作为催化剂，聚异氰脲酸酯泡沫液化效率可达95%以上；液化多元醇中无杂质残留，物料体系均一；采用液化多元醇制备得到的聚氨酯泡沫塑料，产品表现出较好的成型性，各项性能指标均能达GB/T26689-2011标准。
【技术实现步骤摘要】
废弃聚异氰脲酸酯泡沫塑料的液化方法及其制备的液化多元醇
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种废弃聚异氰脲酸酯泡沫塑料的液化方法及其制备的液化多元醇。
技术介绍
聚异氰脲酸酯泡沫塑料是一类重要的高分子材料，由聚醚或聚酯和过量的聚异氰脲酸酯在催化剂作用下制备而成，由于材料中含有大量的异氰酸酯三聚杂环，使得聚异氰脲酸酯泡沫塑料更加稳定，具有优良的耐热性、耐寒性及阻燃性，被广泛应用集装箱、建筑外墙、管道保温等领域。应用聚异氰脲酸酯泡沫的产品达到使用寿命，报废后会产生大量的聚异氰脲酸酯泡沫废料，通常采取填埋和焚烧的方法进行处理，造成土地浪费和大气的污染。迫于环境压力，拜耳、BASF、AirProductsandChemicals、陶氏等全球知名企业开展了关于聚氨酯泡沫的回收技术研究。目前研究较多的是废旧聚氨酯泡沫再利用，常用技术包括物理法和化学法。物理回收利用的方法以不破坏聚氨酯主要化学结构为手段，如专利CN101096426A、CN101560309A、CN101987484、CN1560104A、CN101838454、CN1651511A等报道的方法，是将固体聚氨酯废料先粉碎，再用作聚氨酯填充料使用，有粘合加压成型、挤出成型、注射成型、热压成型等，物理法回收法制备的材料一般机械性能较差，不能发挥聚氨酯材料强度高的优势。聚氨酯化学回收利用常采用的方法：将聚氨酯材料粉碎后和醇反应在催化剂作用下降解成液体。如专利CN1180689A、USP3404103、CN102516593A、US6759260B2公开了使用碱金属的氧化物或氢氧化物或Lewis酸作为催化剂进行泡沫降解；USP3708440公开了在具有2-6个碳原子的脂肪族二元醇和具有4-8个碳原子的二链烷醇胺的存在下，通过在约175℃至250℃下加热聚氨酯泡沫，将该泡沫转变成多元醇；CN102504331A公开了使用聚碳酸酯二元醇的作为醇解剂，所述聚碳酸酯二元醇的数均分子量为500-20000，所得的多元醇的羟值≤90mgKOH/g。以上方法研究的对象主要是聚氨酯泡沫，聚氨酯泡沫中异氰酸酯三聚环含量较低，降解主要是用醇来断开泡沫中的脲键、氨基甲酸酯键，少量的三聚环可部分溶解在降解液中，而聚异氰脲酸酯材料中含有大量的异氰酸酯三聚环，由于三聚环结构很牢固，采用上述方法开环效果不明显，降解反应后物料中含有一定的固体絮状物质悬浮其中，这些悬浮物是一些没有液化的结构牢固的泡沫体，由于物料不均一，属于一种固液混合物，使得该物料无法继续在泡沫材料中得以使用。
技术实现思路
本专利技术在于解决废弃聚异氰脲酸酯泡沫塑料中异氰酸酯三聚环结构稳定导致的开环效率低的不足，提供一种废弃聚异氰脲酸酯泡沫塑料的液化方法，它包括以下步骤:（1）将废弃聚异氰脲酸酯泡沫塑料粉碎，得到聚异氰脲酸酯泡沫塑料碎片；（2）往反应器中加入聚异氰脲酸酯泡沫塑料碎片、醇解剂和催化剂，通入氮气进行反应；（3）反应结束后，加入醇胺类化合物，通入氮气继续反应，反应完后过滤除去催化剂，得到液化多元醇；所述醇解剂为二元醇和/或三元醇，所述催化剂为固载型杂多酸类催化剂。本专利技术采用二元醇和/或三元醇作为醇解剂，由于二元醇三元醇空间位阻比较小，羟基比较活泼，比较容易参与和氨基甲酸酯键的反应。步骤（2）中所述聚异氰脲酸酯泡沫塑料碎片采用分批加入，加入次数为1～6次，优选为3～5次。所述催化剂可以回收重复利用，回收重复利用的次数为3-10次，优选为4-6次。步骤（2）中的反应温度为100℃-210℃，优选为130-190℃；反应时间为1-15小时，优选为3-10小时。步骤（2）中采用这些反应条件的好处温度易达到，并且能耗较低步骤（3）中的反应温度为120℃-200℃，优选为130-180℃；反应压力为0.1-1.5MPa，优选为0.2-1.0MPa；反应时间为1-10小时，优选3-9小时。步骤（3）中采用这些反应条件的好处是氨基和断链过程中产生的高活性基团反应，使得物料体系更加均一稳定。步骤（2）中聚异氰脲酸酯泡沫塑料碎片、醇解剂和催化剂的重量比为100：（30-250）：（0.5-10），优选的聚异氰脲酸酯泡沫塑料碎片、醇解剂和催化剂的重量比为100：（30-200）：（0.5-3）。碎片、醇解剂和催化剂三者之间的重量比选在这个范围内的好处是醇解剂消耗量低，降解效果较好。步骤（3）中加入的醇胺类化合物与步骤（2）中加入的醇解剂的重量比为0.2-30：100，使得降解更加充分。所述醇胺类化合物选自一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、甲基乙醇胺、N,N-二甲基异丙醇胺中一种或两种以上任意比例的混合物。所述二元醇选自乙二醇、丙二醇、1，2-丁二醇、1，4-丁二醇、1，2-戊二醇、1，5-戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇中的一种或两种以上任意比例的混合物；所述三元醇为丙三醇、三羟甲基丙烷中的一种或两种任意比例混合。所述固载型杂多酸类催化剂的分子式为HnAB12O40/Z，其中n为3-6，A为杂原子，A选自杂原子P、Si中的一种或两者任意比例混合；B为配位原子，B选自Mo、W中的一种或两者任意比例混合；Z为载体，Z选自载体活性炭、SiO2、Al2O3、大孔MCM-41分子中一种；该固载型杂多酸类催化剂中杂多酸与载体的质量比为10～50%。本专利技术所采用的固载型杂多酸类催化剂采用现有的制备方法进行制备，具体如下：将杂多酸水溶液和载体按比例调成稠浆,转入带搅拌的反应釜，于90～120℃搅拌反应15～20h，然后真空抽滤除去水分，干燥，焙烧后即得。本专利技术还涉及由上述方法得到的液化多元醇，所述液化多元醇的羟值为310-780mgKOH/g、酸值为0.1-1.5mgKOH/g、粘度1200-50000mPa·s（@25℃）、水分≤0.15%。本专利技术所制备得到的液化多元醇可以作为原料制备聚氨酯泡沫塑料，采用现有的制备聚氨酯泡沫塑料的方法，具体如下：由液化多元醇、多元醇、水、催化剂、泡沫稳定剂和发泡剂混合后先制成组合聚醚，然后组合聚醚与多异氰酸酯反应，可制备出性能良好的聚氨酯泡沫塑料。上述液化多元醇、多元醇、水、催化剂、泡沫稳定剂和发泡剂的重量比为（10-80）：（20-70）：（0-2）：（0.2-3.0）：（0.5-4.0）：（8-30）；多元醇的羟值为120-650mgKOH/g，多异氰酸酯指数为2.0-3.0。上述催化剂可以采用本领域内常规的催化剂，优选为N，N-二甲基环己胺、三亚乙基二胺、N,N-二甲基苄胺、三（二甲氨基丙基）六氢三嗪、五甲基二乙烯三胺、四甲基二氨基乙基醚、二甲基哌嗪、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、1，2-甲基咪、TMR-2、TMR-3、TMR-4、DMP-30中的一种或两种任意比例混合。上述发泡剂可以采用本领域内常规的发泡剂，优选为环戊烷、正戊烷、异戊烷、丁烷、一氟二氯乙烷、五氟丙烷、五氟丁烷、七氟丙烷中的二种或二种以上的混合物。上述泡沫稳定剂采用本领域内常规的泡沫稳定剂，也可以采用德国高施米特牌号为B8460、B8461、B8462、B8465、B8471、B8474、B8476、B8481的产品；美国GE公司牌号为L690本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种废弃聚异氰脲酸酯泡沫塑料的液化方法，其特征在于包括如下步骤： （1）将废弃聚异氰脲酸酯泡沫塑料粉碎，得到聚异氰脲酸酯泡沫塑料碎片；（2）往反应器中加入聚异氰脲酸酯泡沫塑料碎片、醇解剂和催化剂，通入氮气进行反应；（3）反应结束后，加入醇胺类化合物，通入氮气继续反应，反应完后过滤除去催化剂，得到液化多元醇；所述醇解剂为二元醇和/或三元醇，所述催化剂为固载型杂多酸类催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种废弃聚异氰脲酸酯泡沫塑料的液化方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将废弃聚异氰脲酸酯泡沫塑料粉碎，得到聚异氰脲酸酯泡沫塑料碎片；(2)往反应器中加入聚异氰脲酸酯泡沫塑料碎片、醇解剂和催化剂，通入氮气进行反应；(3)反应结束后，加入醇胺类化合物，通入氮气继续反应，反应完后过滤除去催化剂，得到液化多元醇；所述醇解剂为二元醇和/或三元醇，所述催化剂为固载型杂多酸类催化剂；步骤(2)中聚异氰脲酸酯泡沫塑料碎片、醇解剂和催化剂的重量比为100：(30-250)：(0.5-10)；所述醇胺类化合物选自一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、甲基乙醇胺、N,N-二甲基异丙醇胺中一种或两种以上任意比例的混合物；所述固载型杂多酸类催化剂的分子式为HnAB12O40/Z，其中n为3-6，A选自P、Si中的一种或两者任意比例混合；B选自Mo、W中的一种或两者任意比例混合；Z选自载体活性炭、SiO2、Al2O3大孔MCM-41分子中一种。2.根据权利要求1所述的液化方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄东平，邢益辉，徐东峰，
申请(专利权)人：南京红宝丽股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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