一種聚氨酯彈性體廢料的回收利用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢料回收利用方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚氨酯彈性體廢料的回收利用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯彈性體原料眾多，配方多樣，硬度可調(diào)，具有熱力學(xué)不相容的軟、硬段兩相結(jié)構(gòu)，而形成微相分離，賦予了其優(yōu)異的力學(xué)性能、耐磨性能、耐低溫性能、耐化學(xué)性能等，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)中。聚氨酯彈性體的發(fā)展非常迅速，在一些特殊領(lǐng)域已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的橡膠、尼龍、塑料等，但與此同時(shí)，在生產(chǎn)企業(yè)和應(yīng)用單位也產(chǎn)生了許多的聚氨酯彈性體廢料，最主要的為聚醚型和聚酯型聚氨酯彈性體廢料。目前處理聚氨酯彈性體廢料的方法有物理回收法、能源回收法、化學(xué)回收法。物理回收法主要作為填料使用，回收率低；能源回收法會(huì)產(chǎn)生有害氣體，污染環(huán)境，且不能夠合理利用廢料，造成資源浪費(fèi)；化學(xué)回收法步驟復(fù)雜，回收率低，經(jīng)濟(jì)成本較高；所以尋找一種既經(jīng)濟(jì)又對(duì)環(huán)境污染小的方法已經(jīng)迫在眉睫。
[0003]公開號(hào)為CN1951511A的專利申請(qǐng)公開了一種聚氨酯復(fù)合廢料的成型工藝，具體地說是用于汽車內(nèi)飾邊角料的回收再利用。該發(fā)明將聚氨酯復(fù)合廢料經(jīng)粉碎加入純聚丙烯、偶聯(lián)劑及助劑均勻混合制成混合料，混合料經(jīng)加熱，保溫至混合料進(jìn)入熔融態(tài)，再將熔融態(tài)混合料加入模具中模壓，冷卻脫模后得到制品成品。該發(fā)明復(fù)合廢邊角料來源方便，生產(chǎn)工藝簡單，不易造成二次污染，并能降低生產(chǎn)成本，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益；經(jīng)回收成型的制品具有獨(dú)特的彈性、耐磨性、耐低溫性、可發(fā)泡性、耐生物老化性等優(yōu)良的性能，可廣泛應(yīng)用于機(jī)電、船舶、車輛、土木建筑、輕工、紡織及汽車內(nèi)飾件等行業(yè)。該方法是將聚氨酯廢料粉碎后作為一種填料使用，屬于一種物理回收方法，存在回收率低的技術(shù)問題。
[0004]公開號(hào)為CN101560309A的專利申請(qǐng)公開了一種聚氨酯廢料的回收方法，主要技術(shù)特征為聚氨酯廢料用特定工藝條件下粉碎成一定超細(xì)目數(shù)的粉末后按一定比例與聚氯乙烯混合，在一定的塑化溫度下經(jīng)完全塑化造成顆粒，在利用注射機(jī)將顆粒注射或采用擠出、延壓等成型方式制成制品。此種方法既簡單易行，提高了產(chǎn)品的性能，又降低了制品的成本，減少了對(duì)環(huán)境的污染。但該方法所用聚氨酯廢料比例小，回收利用率低。
[0005]公開號(hào)為CN103788335A的專利申請(qǐng)公開了一種固相醇解回收聚氨酯制備聚氨酯彈性體的方法，即按聚氨酯邊角料或廢料:醇解劑:催化劑為100份:0.5?100份:0.01?2份的比例于強(qiáng)力混合器中控制160?220°C，10?1000r/min下醇解反應(yīng)0.05?1.5h，得固體醇解產(chǎn)物，再按固態(tài)醇解產(chǎn)物:炭黑或白炭黑:過氧化二異丙苯:異氰酸酯為100份:30?40份:0?3份:0?8份的比例混合后，控制150?175°C下反應(yīng)3?15min即得聚氨酯彈性體，其拉伸強(qiáng)度達(dá)8?26N/mm2，斷裂伸長率大150?500 %，邵A硬度達(dá)65?96。該方法屬于化學(xué)回收法，回收工藝復(fù)雜，若對(duì)聚氨酯邊角料或廢料不進(jìn)行分類，則對(duì)回收后的聚氨酯彈性體性能會(huì)產(chǎn)生較大的影響。
[0006]公開號(hào)為CN1275587A的專利申請(qǐng)公開了一種聚氨酯廢料的回收方法，其是在水溶液中使聚氨酯廢料分解，并在水相中將催化劑分離以便循環(huán)使用，分解產(chǎn)物聚醚及甲苯二胺在均水相中分離，同時(shí)對(duì)聚醚中殘存的甲苯二胺?；?，對(duì)聚醚進(jìn)行接枝，所生成的聚醚可用來生產(chǎn)聚氨酯。此方法過程比較復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境及操作人員會(huì)造成污染及傷害。
[0007]鐘士云在2002年(建筑材料學(xué)報(bào)2002，No6，194-197)提出用模壓和層壓2種熱壓工藝將汽車車頂內(nèi)飾生產(chǎn)過程中的聚氨酯泡沫廢料和車頂飾件復(fù)合廢料混合后制成板材，研宄了板材的性能與熱壓工藝和原料配比之間的關(guān)系。當(dāng)熱壓溫度150°C以上時(shí)，板材的彎曲強(qiáng)度可以達(dá)到15?23MPa，板材的吸水率為0.2%?2%，密度為1.0?1.6g/cm3。所用泡沫廢料具有一定熱塑性，可以提高板材強(qiáng)度，降低板材密度，添加5份以上的阻燃劑，可以大大降低板材的燃燒性。該方法步驟簡單，廢料利用率高，但僅適用于泡沫廢料的回收利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有回收利用聚氨酯彈性體廢料的方法存在回收率低、污染環(huán)境、聚氨酯彈性體廢料浪費(fèi)嚴(yán)重、回收步驟復(fù)雜、經(jīng)濟(jì)成本高和應(yīng)用范圍窄的技術(shù)問題，提供一種聚氨酯彈性體廢料的回收利用方法。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0010]一種聚氨酯彈性體廢料的回收利用方法，包括以下步驟:
[0011]I)稱取質(zhì)量份為100?150份、粒徑為I?3_的聚氨酯彈性體廢料顆粒置于一個(gè)長X寬X高=300_X 300_X 1mm的金屬容器中；
[0012]2)將裝有聚氨酯彈性體廢料顆粒的金屬容器置于烘箱中，在260°C?275°C的溫度下加熱2?3min，此時(shí)聚氨酯彈性體廢料顆粒表面出現(xiàn)熔融發(fā)粘現(xiàn)象；
[0013]3)將質(zhì)量份為5?15份的聚氨酯預(yù)聚體和擴(kuò)鏈劑的混合物置于涂有脫模劑的金屬模具中，然后將熔融發(fā)粘的聚氨酯彈性體廢料顆粒倒入金屬模具中，攪拌均勻后，用硫化機(jī)進(jìn)行加壓成型，在120°C的溫度下硫化30min，脫模，最后于100°C的溫度下再硫化10h，即得聚氨酯彈性體廢料復(fù)合成形材料。
[0014]所述聚氨酯預(yù)聚體的制備方法包括以下步驟:
[0015]將質(zhì)量份為100份的聚醚多元醇或聚酯多元醇加入反應(yīng)器中，在120°C的溫度下，在真空度為0.08?0.09MPa的狀態(tài)下脫水2.5h ;然后降溫至50°C，向反應(yīng)器中加入質(zhì)量份為21.3?46.9份的二異氰酸酯，再升溫至80°C，保溫反應(yīng)2.5h，控制-NCO離子的質(zhì)量百分比為5.0%，最后在真空度為0.8?0.9MPa的狀態(tài)下脫泡0.5h，得到聚醚型或聚酯型聚氨酯預(yù)聚體。
[0016]所述聚氨酯彈性體廢料為聚醚型聚氨酯彈性體廢料或聚酯型聚氨酯彈性體中的任意一種；當(dāng)聚氨酯彈性體廢料為聚醚型聚氨酯彈性體廢料時(shí)，所述的聚氨酯預(yù)聚體采用聚醚型聚氨酯預(yù)聚體；當(dāng)聚氨酯彈性體廢料為聚酯型聚氨酯彈性體廢料時(shí)，所述的聚氨酯預(yù)聚體采用聚酯型聚氨酯預(yù)聚體。
[0017]所述擴(kuò)鏈劑為3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基二苯基甲烷或1，4_ 丁二醇中的任意一種。
[0018]所述聚氨酯預(yù)聚體和擴(kuò)鏈劑混合物的擴(kuò)鏈系數(shù)為0.9。
[0019]所述聚醚多元醇或聚酯多元醇是相對(duì)分子量為1000或2000中的任意一種；或是相對(duì)分子量為1000與2000的兩種聚醚多元醇以任意比的混合物或相對(duì)分子質(zhì)量為1000與2000的兩種聚酯多元醇以任意比的混合物中的任意一種。
[0020]所述二異氰酸酯為TD1-80型甲苯二異氰酸酯、TD1-100型甲苯二異氰酸酯、MD1-100型二苯基甲烷二異氰酸酯、MD 1-50型二苯基甲烷二異氰酸酯或液化MDI型二苯基甲烷二異氰酸酯中的任意一種。
[0021]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，與【背景技術(shù)】相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]I)本發(fā)明所需生產(chǎn)設(shè)備簡單，基本與聚氨酯彈性體的生產(chǎn)設(shè)備相符，可提高現(xiàn)有聚氨酯彈性體生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)備利用率；
[0023]2)本發(fā)明的處理方法及工藝條件簡單，僅需將聚氨酯彈性體廢料破粹為細(xì)小顆粒狀并進(jìn)行瞬間加熱和復(fù)合成型，沒有復(fù)雜的化學(xué)降解反應(yīng)，廢料回收率和回收生產(chǎn)效率高，成型時(shí)間短，回收成本低，極大地降低了聚氨酯彈性體生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；
[0024]3)采用本發(fā)明對(duì)聚氨酯