[发明专利]一种从废弃聚氨酯材料中回收多元醇的方法

说明书

技术领域

本发明属于资源回收与再利用领域，具体涉及一种从废弃聚氨酯材料中回收多元醇的方法。

背景技术

聚氨酯是一种重要的高分子材料，其工业发展已有60多年的历史，它是由多异氰酸酯与多元醇反应制得的具有独特加工性能的高聚物，主要产品有泡沫塑料、橡胶、涂料、粘合剂、合成纤维、合成皮革等。聚氨酯以其优良的可发泡性、弹性、耐磨性、耐低温性、耐溶剂性、耐生物老化性等性能而广泛应用于机电、船舶、航空、车辆、土木建筑、轻工、纺织等部门。正是由于其优良性能和广泛的应用领域，聚氨酯工业得到了迅速发展，世界上聚氨酯的消费量基本上每十年翻一番，与此同时，在PU的生产与使用过程中产生了大量废弃物（包括生产中的边角料和使用老化报废的各类聚氨酯材料）。聚氨酯材料作为一种重要的高聚物，它的合理回收再利用将具有重大的社会效益和经济效益。

在聚氨酯高分子材料中聚氨酯硬质泡沫以其优良的绝热、电绝缘、耐寒、耐溶剂等性能，在冰箱箱体的绝热层中有着广泛的应用。由于我国冰箱进入淘汰期，冰箱经拆解后会产生大量的废弃聚氨酯硬泡，目前国内处理这类废弃物主要还是采用焚烧和丢弃的办法。焚烧聚氨酯硬泡会产生大量的浓烟及有毒气体，对大气质量会产生不良影响；但这类废弃物难以降解，如随意丢弃，也会形成白色垃圾，对环境造成污染。所以说越来越多的废弃聚氨酯硬泡的产生会给环境造成巨大的压力。而且采取焚烧和丢弃的方法处理废弃聚氨酯硬泡还会造成资源的浪费，不符合地球可持续发展战略的思想。因此，废弃冰箱隔热保温层聚氨酯硬泡的资源化已成为一个亟待解决的难题。

另外一类聚氨酯材料是聚氨酯纤维(又名氨纶)。聚氨酯纤维是一种以聚氨酯为原料通过纺丝加工而成的功能性化学纤维，它以其优良的弹性和物理机械性能而广泛应用于纺织、生物医药等领域。随着经济的发展，近年来氨纶工业发展迅速，产量成倍增长。与此同时，在氨纶的生产与使用过程中产生了大量废弃物。对这类废弃物也可以采取掩埋和焚烧的方法进行处理，这种做法同样存在浪费化工原料，造成土地浪费和大气污染的问题，不符合地球可持续发展战略。因此，对废弃聚氨酯纤维进行合理回收利用将会产生重大的社会效益，具有非常重要的经济价值。

目前，国内外也有关于废弃聚氨酯材料回收利用的报道。方法主要有：能量回收方法、物理回收方法和化学回收方法[陈赛艳，陈蕴智。回收利用聚氨酯废弃物的方法。广西轻工业2008,121:17-18,21]。能量回收方法应用范围广，但如在焚烧过程中燃烧不完全的话，将会有有毒气体生成，对大气造成污染；物理回收方法简单方便、投入成本低，但它们的处理过程也都有技术性限制，通过这种方法获得的产品市场使用范围有限；化学回收法是一种将聚氨酯降解成可重新用作原料的液体低聚物甚至是小分子有机化合物的一种方法，它为回收聚氨酯、特别是不熔不溶的热固性聚氨酯提供了一种基本方法。在化学回收法中醇解法因其反应条件温和，应用范围广而得到了最广泛的研究，它的醇解产物主要为合成聚氨酯所用的多元醇和其它羟基封端的低分子产物[胡朝辉、王小妹、许玉良。醇解废旧聚氨酯回收多元醇研究进展。聚氨酯工业，2008，23（4）：9-11]。一般情况下，聚氨酯废弃物特别是聚氨酯泡沫废弃物醇解过程中，所用的醇解剂过量。未反应的醇解剂势必会降低回收产物的平均分子量，如果直接使用将会影响醇解产物再利用的性能。也可以通过蒸馏的方法将过量的醇解剂蒸出，但由于醇解剂的沸点较高，醇解产物蒸馏温度过高，会对回收产物的性能有一定的不良影响。也有资料介绍了水解法，但水解温度较高，反应温度接近聚氨酯热降解温度，对设备要求很高，因此，这种方法也没有得到广泛的应用。

发明内容

本发明其目的在于克服现有废弃聚氨酯材料回收利用过程中，所用醇解法中醇解剂过量的问题以及所用水解法中水解温度较高的问题，而提供一种从废弃聚氨酯材料中回收多元醇的方法，该方法包括以下步骤：

（1）在水中，将醇解剂与废弃聚氨酯材料，在150-240℃条件下，反应0.5-3小时；

（2）采用溶剂提取分离方法获得回收的多元醇。

在本发明的一优选实施例中，步骤（1）中，醇解剂与废弃聚氨酯材料的质量比为5:1-1:5。

在本发明的一优选实施例中，所述的废弃聚氨酯材料为废弃冰箱隔热保温层聚氨酯硬泡或废弃聚氨酯纤维。

在本发明的一优选实施例中，所述的醇解剂为C₂-C₆的二元醇.