一种可快速降解聚氨酯的制备方法技术

本发明专利技术涉及改性高分子材料技术领域，具体为一种可快速降解聚氨酯的制备方法，包括以下原料：聚氨酯颗粒、聚氨酯预聚体和催化剂，催化剂采用无机路易斯酸性物质、有机路易斯酸性物质、无机路易斯碱性物质、有机路易斯碱性物质、强氧化剂、强还原剂、酶溶液或氧化物。本发明专利技术制备的可快速降解聚氨酯具有良好的力学性能，在弱碱性环境中能可快速降解，能有效解决聚氨酯应用导致的污染问题，可降解型聚氨酯预聚体具有良好的水中乳化性能，与水反应可形成保水性能优良的弹性水凝胶，无有毒成分残留，具有高度安全性，无二次污染。无二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种可快速降解聚氨酯的制备方法


[0001]本专利技术涉及改性高分子材料
，具体为一种可快速降解聚氨酯的制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯是一种高韧高强的材料，目前已广泛应用于国民生产的诸多领域，大大提高了人们的生活质量。然而其危害性很少有人注意，尤其在一定特殊情况下会发生剧烈放热产气，这会带来严重的生产生活危险。不过，反过来想如果我们能够通过一定手段利用这一过程，则能造福于民，造福于国家，聚氨酯往往降解很慢，不易进行处理。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种可快速降解聚氨酯的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出现如今聚氨酯往往降解很慢，不易进行处理的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种可快速降解聚氨酯的制备方法，包括以下重量百分比计的原料：聚氨酯颗粒20-30％、脲醛树脂13-15％、植物淀粉12-15％、聚氨酯预聚体10-15％、邻苯二甲酸二辛脂5-8、聚乙烯醇缩丁醛5-10、光降解剂3-5％、光敏剂3.8-5.4％、催化剂为余量，所述催化剂采用无机路易斯酸性物质、有机路易斯酸性物质、无机路易斯碱性物质、有机路易斯碱性物质、强氧化剂、强还原剂、酶溶液或氧化物；
[0006]具体包括如下步骤：
[0007]S1：按重量百分比称取各原料；
[0008]S2：将称取的聚氨酯颗粒投放到反应釜中进行加热，加热温度为85-95℃，加热时间为40-60min，再将脲醛树脂加入反应釜中混合，以120-160r/min的速度搅拌10-20min，搅拌过程中分2-3次加入植物淀粉，继续搅拌至均匀，搅拌结束得到混合料A；
[0009]S3：取聚氨酯预聚体加热至75-85℃，然后置入过滤机中进行过滤，取过滤液加入到步骤S2得到的混合料A中，并加入催化剂反应，反应时间为20-40min，反应结束得到混合料B；
[0010]S4：将称取的聚乙烯醇缩丁醛，加入无水乙醚以摩尔比为1：2的比例在120-170℃的条件下发生反应，得到预聚物，将预聚物经过离心过滤器过滤5-10min，取过滤液加热至30-45℃，得到混合料C；
[0011]S5：将称取的邻苯二甲酸二辛脂进行溶解，溶解时使用搅拌设备进行搅拌，搅拌速度控制在220-260r/min，搅拌时间为15-30min，搅拌过程中加热到90-95℃，搅拌结束后经过过滤器进行过滤，过滤后得到混合料D；
[0012]S6：将混合料B、混合料C和混合料D加入反应釜中，依次加入光降解剂和光敏剂，在45-55℃的温度下搅拌20-30min，搅拌结束后冷却50-80min，得到可快速降解聚氨酯。
[0013]作为优选，包括以下重量百分比计的原料：聚氨酯颗粒25％、脲醛树脂15％、植物
淀粉15％、聚氨酯预聚体15％、邻苯二甲酸二辛脂5％、聚乙烯醇缩丁醛8％、光降解剂5％、光敏剂5％、催化剂为余量。
[0014]作为优选，包括以下重量百分比计的原料：聚氨酯颗粒30％、脲醛树脂15％、植物淀粉13％、聚氨酯预聚体13％、邻苯二甲酸二辛脂6％、聚乙烯醇缩丁醛6％、光降解剂4％、光敏剂5％、催化剂为余量。
[0015]作为优选，包括以下重量百分比计的原料：聚氨酯颗粒28％、脲醛树脂14％、植物淀粉13％、聚氨酯预聚体12％、邻苯二甲酸二辛脂8％、聚乙烯醇缩丁醛8％、光降解剂5％、光敏剂4％、催化剂为余量。
[0016]作为优选，所述无机路易斯酸性物质包括盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸、次氯酸、氢氟酸、碳酸、磷酸多聚物、高铁酸；有机路易斯酸性物质包括醋酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、聚丙烯酸；有机路易斯碱性物质包括乙胺、乙二胺、丙胺、丙二胺、丙三胺、葡萄糖胺、壳聚糖；无机路易斯碱性物质包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铁、氢氧化铜、氨水、铜氨溶液、磷酸氢二钠；强氧化剂包括双氧水、臭氧、高锰酸钾溶液、次氯酸钠、过氧化钠、过氧化二苯甲酰；强还原剂包括铁、铜、银、锌、铝、钙、钾、钠、碳；酶溶液包括透明质酸酶、纤维素酶、DNA内切酶、DNA解螺旋酶、DNA聚合酶、RNA内切酶，RNA聚合酶、肽酰转移酶；氧化物包括Al2O3、ZnO、CO、NO、SO2、CO2、P2O5、Mn2O7、MgO、CaO、Na2O。
[0017]作为优选，所述聚氨酯预聚体的制备包括如下步骤：在反应釜中加入含可降解单元的嵌段多元醇，经脱水后加入一定量的异氰酸酯及稀释剂，50-80℃反应2-4h，降至室温，出料，密封保存。
[0018]作为优选，所述含可降解单元的嵌段多元醇为脂肪族聚酯与聚氧化乙烯醚的嵌段聚合物，异氰酸酯的加入量以保证多元醇中羟基完全反应为基准，异氰酸酯基团与羟基的摩尔比为2-4：1，稀释剂的加入量保证体系的固体含量为80wt％，所述含可降解单元的嵌段多元醇为聚三元醇或聚四元醇，其中可降解单元为脂肪族聚酯片段，稀释剂为丙酮或丁酮。
[0019]作为优选，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、奈二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种混合物。
[0020]作为优选，所述光降解剂为碳水化合物；所述光敏剂为核黄素、偶氮二异丁氰或卤化银中的任意一种。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022]1、本可快速降解聚氨酯的制备方法制备的可快速降解聚氨酯具有良好的力学性能，在弱碱性环境中能可快速降解，能有效解决聚氨酯应用导致的污染问题。另外，本专利技术的聚氨酯聚合物的制备方法简单，工艺设备要求低，具有极强的使用价值和推广应用前景，反应生成聚氨酯。不仅实现了碳酸丙烯酯开环，而且为开环产物找到了新的用途，该聚氨酯与通常聚氨酯相比具有，可降解、透明的特性，可以做为环保透明可降解包装或者封装、密封材料。将碳酸丙烯酯开环、并且使用该产物制备具有透明、可降解特性聚氨酯。
[0023]2、本可快速降解聚氨酯的制备方法中，聚氨酯预聚体合成方法简捷高效，且反应过程中所用的原料和试剂都廉价易得，易于操作过程的放大以及实现工业化生产；可降解型聚氨酯预聚体具有良好的水中乳化性能，与水反应可形成保水性能优良的弹性水凝胶，无有毒成分残留，具有高度安全性，无二次污染。
[0024]3、本可快速降解聚氨酯的制备方法中，通过以聚氨酯和脲醛树脂树脂为主要原料，配合添加聚氨酯预聚体、邻苯二甲酸二辛脂等多种可降解材料，使得该聚氨酯泡沫塑料可作为市场所需求的泡沫塑料的主要原料，既可以保存传统泡沫塑料的特性，又具有快速的生物降解特性，其制品消费后，在自然环境中很容易被微生物降解，与环境完全同化，不会污染环境、环保性好、降解条件宽、降解速度快；而且制备的设备要求低，具有很好的推广效果。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可快速降解聚氨酯的制备方法，其特征在于：包括以下重量百分比计的原料：聚氨酯颗粒20-30％、脲醛树脂13-15％、植物淀粉12-15％、聚氨酯预聚体10-15％、邻苯二甲酸二辛脂5-8％、聚乙烯醇缩丁醛5-10％、光降解剂3-5％、光敏剂3.8-5.4％、催化剂为余量，所述催化剂采用无机路易斯酸性物质、有机路易斯酸性物质、无机路易斯碱性物质、有机路易斯碱性物质、强氧化剂、强还原剂、酶溶液或氧化物；具体包括如下步骤：S1：按重量百分比称取各原料；S2：将称取的聚氨酯颗粒投放到反应釜中进行加热，加热温度为85-95℃，加热时间为40-60min，再将脲醛树脂加入反应釜中混合，以120-160r/min的速度搅拌10-20min，搅拌过程中分2-3次加入植物淀粉，继续搅拌至均匀，搅拌结束得到混合料A；S3：取聚氨酯预聚体加热至75-85℃，然后置入过滤机中进行过滤，取过滤液加入到步骤S2得到的混合料A中，并加入催化剂反应，反应时间为20-40min，反应结束得到混合料B；S4：将称取的聚乙烯醇缩丁醛，加入无水乙醚以摩尔比为1：2的比例在120-170℃的条件下发生反应，得到预聚物，将预聚物经过离心过滤器过滤5-10min，取过滤液加热至30-45℃，得到混合料C；S5：将称取的邻苯二甲酸二辛脂进行溶解，溶解时使用搅拌设备进行搅拌，搅拌速度控制在220-260r/min，搅拌时间为15-30min，搅拌过程中加热到90-95℃，搅拌结束后经过过滤器进行过滤，过滤后得到混合料D；S6：将混合料B、混合料C和混合料D加入反应釜中，依次加入光降解剂和光敏剂，在45-55℃的温度下搅拌20-30min，搅拌结束后冷却50-80min，得到可快速降解聚氨酯。2.根据权利要求1所述的可快速降解聚氨酯的制备方法，其特征在于：包括以下重量百分比计的原料：聚氨酯颗粒25％、脲醛树脂15％、植物淀粉15％、聚氨酯预聚体15％、邻苯二甲酸二辛脂5％、聚乙烯醇缩丁醛8％、光降解剂5％、光敏剂5％、催化剂为余量。3.根据权利要求1所述的可快速降解聚氨酯的制备方法，其特征在于：包括以下重量百分比计的原料：聚氨酯颗粒30％、脲醛树脂15％、植物淀粉13％、聚氨酯预聚体13％、邻苯二甲酸二辛脂6％、聚乙烯醇缩丁醛6％、光降解剂4％、光敏剂5％、催化剂为余量。4.根据权利要求1所述的可快速降解聚氨酯的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩典霖，庄子洋，高朋，杨亮，
申请(专利权)人：济凡生物科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：