一种聚氨酯化学催化降解产物作为再生助剂用于再生胶制备的方法技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯化学催化降解产物作为再生助剂用于再生胶制备的方法，包括步骤：1)将废聚氨酯材料表面清洁干净，切割或粉碎机粉碎为小块；2)按一定比例将醇解剂与醇解催化剂或胺解剂与胺解催化剂配制成聚氨酯降解剂,将小块聚氨酯与降解剂以一定质量比放入反应釜，将反应釜加热到设定温度并配以搅拌进行降解，将反应釜冷却至室温，得到聚氨酯降解产物；3)称取一定质量比的废橡胶、活化剂和聚氨酯降解产物，采用废橡胶再生工艺，得到高品质再生胶。本发明专利技术所制备再生胶具有高拉伸强度/断裂伸长率/硬度特点，将聚氨酯催化降解产物用于废橡胶再生，实现废聚氨酯和废橡胶的双重高值化利用，有效解决废聚氨酯和废橡胶难处理、环境污染等难题。环境污染等难题。

A method for preparing reclaimed rubber with polyurethane chemical catalytic degradation products as regeneration additives

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯化学催化降解产物作为再生助剂用于再生胶制备的方法


[0001]本专利技术涉及有机高分子废弃物资源化循环利用
，特别是涉及一种聚氨酯化学催化降解产物作为再生助剂用于再生胶制备的方法。

技术介绍

[0002]近年来，人们针对于废聚氨酯、废橡胶资源化再利用进行了大量探索，废橡胶再生是实现其资源化再利用的最佳途径，其中机械化学法被认为是最有潜力的废橡胶再生方法，该方法将机械力场和化学助剂作用相结合，化学助剂起到了溶胀解聚的作用，削弱橡胶分子链的作用力，配合机械力场提供的强剪切力，使键能较弱的交联键断裂，同时通过控制机械力场强度保护主键不被破坏，最大程度保留再生胶的性能。废聚氨酯由于自身密度小，占地大，不仅对环境造成严重危害，废聚氨酯的存放也有一定的困难，针对于废聚氨酯的回收，业内学者进行了大量的实验研究，聚氨酯催化降解一度被认为是最有潜力的废聚氨酯资源化再利用方法，然而，研究的重点放在了如何从聚氨酯降解产物中提取多元醇原料，对产生的多元胺类化合物处理方式复杂且附加值低，申请人在近期实验研究中发现，聚氨酯胺解产物中的多元胺化合物中活性较高的仲胺基团可以在再生胶制备过程中达到封端解聚的效果，大幅提高再生胶的综合性能。
[0003]公开号为CN111647197A的中国专利公开了一种氯丁再生胶的制备方法，该方法是按以下步骤进行的：(1)对废的氯丁胶制品进行清洗，然后再晾干，切胶，在进行粉碎，得到粗粉；(2)向步骤1所述的粗粉通过机械热量粉碎，并经过滤网筛选，得到细粉；(3)向步骤2所述的细粉加入邻苯二甲酸二丁酯，利用氯丁胶粉在解聚过程中自身产生的温度，使之原先的三维网状结构还原成线状结构；(4)经过解聚后的胶粉进入密炼机，对橡胶进行密炼，对经过解聚的胶粉重新组合，使之结团后，翻入工作压力为6MPa、温度为120℃的密炼机进行熔炼，然后再转入精炼出库，成为氯丁胶再生胶成品。该方法虽然可以得到性能优良、耐高温性能好、硬度高的丁腈再生橡胶，但该方法使用的邻苯二甲酸二丁酯有毒性，对环境有污染。
[0004]公开号为CN106905558A的中国专利公开了一种高强力再生胶及其制备方法，该方法是按以下步骤进行的：(1)将废旧子午轮胎进行胎侧切割分离后，将胎顶切块、粉碎，得24目的废旧橡胶粉；(2)将废旧橡胶粉和辅料常温下混合均匀，送入连续动态环保脱硫罐进行动态脱硫，升温加压，当温度至160
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180℃、压力至1.8
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1.9MPa时，保温25
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35min；继续升温至190
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210℃、加压至2.45
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2.65MPa；循环水冷却降温，当温度降至100℃以下、压力降至 0.8MPa以下时，进行导气；导气完毕继续冷却降温，当温度低于60℃、压力降至0时，出料；(3)出料后所得胶料依次经过开炼机和精炼机精炼，自动卷片称重切片，冷却储存。该方法无废水、废气排放，低压运行，安全可靠，但由于是高温下废橡胶再生，橡胶的分子链断裂是非选择性的，故该方法制备的再生胶综合性能略有提升，但提升效果并不是很显著。
[0005]公开号为CN103012838A的中国专利公开了一种废旧聚氨酯泡沫胺解回收利用方
法，该方法是按以下步骤进行的：(1)将废旧聚氨酯制品表面附着物去除；(2)将已去除表面附着物的废旧聚氨酯制品切割或机械粉碎成小块状，得到小块状废旧聚氨酯；(3)将小块状废旧聚氨酯慢慢加入含有胺基的化合物中，在没有催化剂存在或加入适量的催化剂情况下，在搅拌和反应温度控制在150～250℃条件下进行胺解反应1～20个小时，真空脱除低分子30分钟，即可得再生多元醇及芳香族胺的混合物。该方法将聚氨酯胺解产物直接添加到硬质泡沫组合聚醚中进行发泡试验，虽然所得制品具有良好的强度，较细的泡孔，但是聚氨酯胺解产物处理工艺复杂、应用局限性较高。
[0006]公开号为CN112940369A的中国专利公开了一种环保再生胶及其制备方法，该方法是按以下步骤进行的：将废旧橡胶粉、棕榈油、液体古马隆、松香、石油磺酸钠、植物再生剂、活化剂投入脱硫罐内，通入高温蒸汽，升温至80～100℃，以500～1000r/min转速预混5
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10min，然后继续升温至220～240℃，以50～100r/min转速反应10
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15min后卸压出料，出料后所得胶料依次经过开炼机和精炼机精炼，得到再生胶。该方法所得的再生胶性能优异，且原料环保，但是废橡胶是在高温条件下再生，对橡胶主链依然有严重的破坏。
[0007]公开号为CN113087965A的中国专利公开了一种醇解聚氨酯材料的方法，该方法是按以下步骤进行的：将待回收聚氨酯材料粉碎，将粉碎后的聚氨酯材料与醇解剂、催化剂混合后在160℃～320℃条件下搅拌反应1～3h，将搅拌反应后的产物降温至30℃～50℃，过滤，得到聚氨酯醇解产物。该方法工序简单，能够有效降低反应能耗并防止污染环境，但并未涉及所得醇解产物的应用评估。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，而提供一种聚氨酯化学催化降解产物作为再生助剂用于再生胶制备的方法，所述化学催化降解包括胺解和醇解；
[0009]胺解产物作为再生助剂用于再生胶制备的方法，它通过化学回收方式将聚氨酯制品生产过程中产生的废聚氨酯进行回收再利用，并将聚氨酯胺解产物用于废橡胶再生过程中，同时解决了废聚氨酯与废橡胶对环境带来的环境污染问题，实现废聚氨酯与废橡胶双重高值化利用和“变废为宝”的目的。
[0010]聚氨酯醇解产物作为再生助剂用于再生胶制备的方法，该方法将废聚氨酯通过醇解进行回收，其中醇解产物会分为两层，其中上层液为多元醇类化合物，可用于多元醇原料的回收，而下层液为多元胺类化合物，目前技术对回收多元胺类化合物的方法较为复杂且产品附加值不高，本专利技术提供的方法可以填补醇解产物下层液难回收利用的空白，同时可以使再生胶的综合性能得到增强，实现废聚氨酯与废橡胶的双重环保资源化利用。
[0011]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0012]本专利技术提供一种聚氨酯化学催化降解产物作为再生助剂用于再生胶制备的方法，所述化学催化降解包括胺解和醇解，包括步骤：
[0013]1)将废聚氨酯材料表面清洁干净，将废聚氨酯切割或粉碎机粉碎为小块，得到小块废聚氨酯；
[0014]2)按一定比例将醇解剂与醇解催化剂或胺解剂与胺解催化剂配制成聚氨酯降解剂,将小块聚氨酯与聚氨酯降解剂以一定质量比放入反应釜，将反应釜加热到设定温度并配以搅拌进行降解，将反应釜冷却至室温，得到聚氨酯降解产物；
[0015]所述聚氨酯降解剂包括聚氨酯降解剂a和聚氨酯降解剂b，按一定比例将醇解剂与醇解催化剂制成的是聚氨酯降解剂a，按一定比例将胺解剂与胺解催化剂配制成的聚氨酯醇解产物下层液是聚氨酯降解剂b；
[0016]3)称取一定质量比的废橡胶、活化剂和聚氨酯降解产物，采用废橡胶再生工艺，以一定质量比反应实现废橡胶再生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯化学催化降解产物作为再生助剂用于再生胶制备的方法，其特征在于：所述化学催化降解包括胺解和醇解,包括步骤：1)将废聚氨酯材料表面清洁干净，将废聚氨酯切割或粉碎机粉碎为小块，得到小块废聚氨酯；2)按一定比例将醇解剂与醇解催化剂或胺解剂与胺解催化剂配制成聚氨酯降解剂,将小块聚氨酯与聚氨酯降解剂以一定质量比放入反应釜，将反应釜加热到设定温度并配以搅拌进行降解，将反应釜冷却至室温，得到聚氨酯降解产物；所述聚氨酯降解剂包括聚氨酯降解剂a和聚氨酯降解剂b，按一定比例将醇解剂与醇解催化剂制成的是聚氨酯降解剂a，按一定比例将胺解剂与胺解催化剂配制成的聚氨酯醇解产物下层液是聚氨酯降解剂b；3)称取一定质量比的废橡胶、活化剂和聚氨酯降解产物，采用废橡胶再生工艺，以一定质量比反应实现废橡胶再生得到高品质再生胶；所述小块废聚氨酯的体积不大于125cm3；所述活化剂为二烯丙基二硫化物、450、480、580的一种或多种组合；所述废聚氨酯为软质聚氨酯泡沫、硬质聚氨酯泡沫及聚氨酯弹性体的一种或多种组合；所述再生胶制备方法为高温机械化学法、低温机械化学法、化学再生法的一种。2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯化学催化降解产物作为再生助剂用于再生胶制备的方法，其特征在于，所述聚氨酯胺解产物作为再生助剂用于再生胶制备的方法，包括如下步骤：步骤一，将聚氨酯制品生产过程中产生的废聚氨酯表面附着物去除，将不规则的废聚氨酯通过切割或粉碎机破碎为小块，得到小块废聚氨酯，并将含胺基化合物和催化剂按相应比例配成聚氨酯降解剂a；步骤二，将小块废聚氨酯与聚氨酯降解剂a按质量比放入反应釜，在聚氨酯胺解反应前打开氮气瓶，去除反应釜内空气，将反应釜加热到设定温度并配以搅拌进行胺解，反应到规定时间将反应釜静置冷却至室温，得到聚氨酯胺解产物；步骤三，称取一定质量比的废橡胶、活化剂和胺解产物，将胺解产物作为再生助剂应用于再生胶制备工艺，得到高性能再生胶产品。3.根据权利要求2所述的一种聚氨酯化学催化降解产物作为再生助剂用于再生胶制备的方法，其特征在于：所述含胺基化合物为二亚乙基三胺、三亚乙基四胺及四亚乙基五胺的一种或多种组合；所述催化剂为金属碱和碱土金属的醋酸盐、酞酸酯一种或多种组合；所述含胺基化合物和催化剂按质量比计量为含胺基化合物：催化剂＝1：0～1；所述小块废聚氨酯、含胺基化合物和催化剂按质量比是小块废聚氨酯：含胺基化合物：催化剂＝1～5：1：0～1；所述聚氨酯胺解过程中的反应温度为180℃以下；所述聚氨酯胺解过程中的反应时间为1～20h；所述聚氨酯胺解过程中的搅拌转速为10～1500rpm。
4.根据权利要求2所述的一种聚氨酯化学催化降解产物作为再生助剂用于再生胶制备的方法，其特征在于：所述胺解产物、废橡胶和活化剂按质量比是，胺解产物：废橡胶：活化剂＝0.1～10：...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭磊，王文超，刘海超，刘扶民，郭守运，白立臣，刘功旭，郭修瑞，郝宽发，徐瑗，渠连恩，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：