新的聚氨酯解聚方法技术

本发明专利技术涉及聚氨酯解聚的新的和改进方法，其中可以以高产率回收聚醚多元醇和多胺。其中可以以高产率回收聚醚多元醇和多胺。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新的聚氨酯解聚方法
[0001]本专利技术涉及聚氨酯解聚的新的和改进方法，其中可以以高产率回收聚醚多元醇和多胺。
[0002]聚氨酯是在硬质和软质泡沫、固体和微孔弹性体、密封剂、涂料和粘合剂的生产中具有相当大效用的材料。聚氨酯的多功能性、相对低的成本和优异的性能导致了聚氨酯工业在过去50年中的快速增长。目前，全世界每年生产数千吨聚氨酯。不幸的是，大多数聚氨酯是在某种程度上交联的热固性材料。与热塑性塑料(诸如聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯)不同，废料或废物聚氨酯因此不能容易地再熔化或再加工成有用的物品。由于出于经济和环境原因非常希望再利用或回收每年产生的大量废料或废物聚氨酯，而不是将其燃烧或将其丢弃在填埋场，因此已经投入了大量创造性的努力来设计从废料聚氨酯材料中回收有用的化学组分的方法。
[0003]糖解用于PU(聚氨酯)废物(包括硬质和软质类型的产品)的回收利用，即解聚。方法需要多种步骤，如(1)研磨，(2)在催化剂存在下将废物逐步加入二甘醇，(3)烷氧基化，以及(4)脱气和过滤以回收多元醇。
[0004]聚氨酯泡沫的废料也可以经由氨解作用和氨解方法通过使用氨、胺或链烷醇胺回收以取回可再用于合成PU的单体多元醇而回收利用。例如，DE 102006036007 A1描述了一种方法，其中经由氨解回收利用聚氨酯和聚脲。
[0005]酸解也被建议用于回收多元醇。然而，这些方法中还没有一个在大规模工业中使用过。它们太复杂、昂贵，即需要高温和高压，回收多元醇和胺类的质量差，所以只有少量可以与大量原始原料一起使用来生产新的聚氨酯泡沫。r/>[0006]在现有技术也测试了水解方法用于聚氨酯的解聚。然而，本领域已知的使用碱催化来水解聚氨酯以回收聚醚多元醇和多胺存在一些缺点。在相对低的温度下，水解速率慢，据报道对应地水解是不完全的。在较高的温度下，速率较快，但可能会发生某些不期望的副反应。例如，US 5,208,379提出了一种水解通过使含活性氢的聚醚与有机多异氰酸酯反应制备的聚氨酯的方法，其包括使所述聚氨酯与水在有效量的选自碱金属氧化物、碱金属氢氧化物、碱土金属氧化物和碱土金属氢氧化物的强碱，和有效量的选自含有至少15个碳原子的季铵盐和含有至少7个碳原子的有机磺酸盐的活化剂的存在下，在有效产生含活性氢的聚醚和有机多胺的时间和温度下接触。尽管US 5,208,379在一般描述中公开了反应温度可以在80℃至225℃的范围内选择，但实施例19显示在120℃下仅发生部分水解，实施例18显示在140℃下产率仅为70％。因此，US 5,208,379的方法不能在较低的温度下经济地使用。
[0007]因此，仍然迫切需要为聚氨酯回收利用提供更有效的方法，以便以高质量和高产率回收聚醚多元醇和/或多胺。
[0008]本专利技术的主题是提供一种用于聚氨酯解聚的新方法，其克服了现有技术方法的上述缺陷。
[0009]本专利技术的另一个具体问题是提供一种与现有技术相比可在较低温度下操作并具有良好产率的方法。
[0010]本专利技术要解决的另一个具体问题是提供一种方法，其可以获得质量非常接近用于制备待回收利用的聚氨酯的原料的质量的聚醚多元醇和/或多胺。应该可以以高比例使用回收的聚醚多元醇和/或多胺以制备新的聚氨酯。
[0011]由本专利技术解决但之前未描述的其他问题由随后的描述、实施例和权利要求得到。
[0012]本专利技术人令人惊讶地发现一种水解聚氨酯、优选通过使含活性氢的聚醚与有机多异氰酸酯反应制备的聚氨酯的方法，可以以高产率获得含活性氢的聚醚、优选聚醚多元醇，和有机多胺，所述方法包括在强无机碱和含有铵阳离子的季铵盐的存在下使所述聚氨酯与水接触，所述强无机碱在25℃下的pK
b
值小于1，如果所述铵阳离子不包含苄基残基，则所述铵阳离子含有6至14个碳原子,或者如果所述铵阳离子包含苄基残基，则所述铵阳离子含有6至12个碳原子。
[0013]特别令人惊讶的是，与US5,208,379的教导相反，具有较低碳原子数的铵阳离子在较低的反应温度下导致较高的产率。
[0014]本专利技术的回收的含活性氢的聚醚和/或有机多胺具有优异的质量，并且可以以高比例用于制备新的聚氨酯泡沫。即使使用100％本专利技术的含活性氢的聚醚来制备新的聚氨酯泡沫，也可以获得高质量的聚氨酯泡沫。不受任何理论束缚，专利技术人相信，在特定的温和反应条件下，本专利技术的方法避免了在聚氨酯制备期间形成可能引起问题的副产物。
[0015]因此，本专利技术的实施方案是如权利要求1、从属权利要求和说明书中所限定的方法。另一个实施方案是本专利技术的回收的含活性氢的聚醚、优选聚醚多元醇，和/或有机多胺用于制备聚氨酯、特别是聚氨酯泡沫的用途。
[0016]在更详细地描述本专利技术之前，一些重要术语定义如下：
[0017]在说明书、实施例和权利要求书中使用的动词“包含”及其词形变化在其非限制性意义上用于表示包含该词后面的项目，但不排除未特别提及的项目。“包含”包括“由
……
组成”，这意味着作为优选实施方案，包括词语“包含”后面的项目，而不包括任何额外的、未特别提及的项目。
[0018]用不定冠词“一个(a)”或“一种(an)”提及要素不排除存在多于一个要素的可能性，除非上下文明确要求存在一个且仅一个要素。因此，不定冠词“一个(a)”或“一种(an)”通常意味着“一个或多个”。
[0019]术语“催化剂”和“活化剂”在本专利技术中同义地使用。
[0020]在本专利技术的上下文中，聚氨酯(PU)特别被理解为指可通过多异氰酸酯和多元醇或具有异氰酸酯反应性基团的化合物的反应获得的产物。可进行本专利技术的方法的聚氨酯是由含活性氢的聚醚和多异氰酸酯制备的那些。这种类型的聚氨酯是众所周知的并且描述于例如Ulrich,"Urethane Polymers",Encyclopedia of Chemical Technology中,Vol.23,pp.576
‑
608(1983)和Backus等,"Polyurethanes",Encyclopedia of Polymer Science and Technology中,Vol.13,pp.243
‑
303(1988)。任何已知的聚氨酯都可以用于本专利技术的方法。
[0021]含活性氢的聚醚优选为聚醚多元醇(即，具有伯和/或仲端基，优选羟基的聚醚)，但也可以是胺官能化聚醚(例如，Texaco Chemical Co.出售的“Jeffamine”聚氧丙胺)。此类材料通常通过一种或多种环醚诸如环氧化物、氧杂环丁烷或氧戊烷(oxolanes)的催化开环聚合制备。可以使用具有两个或更多个活性氢的引发剂，诸如多元醇、胺或酸，以改变聚
醚的官能度(活性氢的数量)。如果使用多于一种类型的环醚，则它们可以同时(以得到无规型共聚物)或相继地(以得到嵌段型共聚物)反应。示例性环醚包括环氧丙烷、环氧乙烷、环氧丁烷、四氢呋喃和氧杂环丁烷。合适的含活性氢的聚醚的实例包括聚丙二醇、聚乙二醇、聚四亚甲基二醇、聚三亚甲基二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.水解聚氨酯的方法，该聚氨酯优选通过使含活性氢的聚醚与有机多异氰酸酯反应制备，该方法包括在强无机碱和作为催化剂的含有铵阳离子的季铵盐的存在下使所述聚氨酯与水接触以产生含活性氢的聚醚、优选聚醚多元醇，和有机多胺，所述强无机碱在25℃下的pK
b
值小于1、优选为0.5至
‑
2、更优选为0.25至
‑
1.5、最优选为0至
‑
1，如果所述铵阳离子不包含苄基残基，则所述铵阳离子含有6至14个碳原子，或者如果所述铵阳离子包含苄基残基，则所述铵阳离子含有6至12个碳原子。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述强碱选自碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱土金属氢氧化物、碱土金属氧化物以及它们的混合物。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述碱金属选自Na、K和Li及它们的混合物，最优选选自Na和K及它们的混合物，和/或所述碱土金属选自Be、Mg、Ca、Sr、Ba及它们的混合物，优选选自Mg和Ca及它们的混合物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述催化剂是具有通式结构R1R2R3R4NX的季铵盐，其中R1、R2、R3和R4相同或不同，并且是选自烷基、芳基和芳基烷基的烃基，X选自卤离子，优选氯离子和/或溴离子，硫酸氢根，烷基硫酸根，优选选自甲基硫酸根和乙基硫酸根，碳酸根，碳酸氢根，羧酸根，优选乙酸根，或氢氧根。5.根据权利要求4所述的方法，其中
‑
R1至R3相同或不同，并且是具有1至6个、优选1至5个、更优选1至4个、甚至更优选1至3个、特别优选1或2个且最优选1个碳原子的烷基，其中所述烷基可以是直链的、支链的、环状的、饱和的或不饱和的，最优选是直链的、饱和的烷基，
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R4选自具有3至11个、优选3至10个、更优选3至8个、最优选4至6个碳原子的烷基，具有6至11个、优选6至10个、最优选6至8个碳原子的芳基，以及具有7至11个、优选7至10个，最优选7至9个碳原子的芳烷基，其中所述烷基可以是直链的、支链的、环状的、饱和的或不饱和的，最优选是直链的、...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：赢创运营有限公司，
类型：发明
国别省市：