[发明专利]一种包装废弃PET瓶合成水性聚氨酯乳液的方法

说明书

技术领域

本发明属于包装废弃物回收再利用和高分子树脂合成技术领域，具体涉及一种包装废弃PET瓶合成水性聚氨酯乳液的方法。

背景技术

聚氨酯是聚氨基甲酸酯（polyurethane）的简称，一般定义为在高分子链的主链上含有重复的氨基甲酸酯键结构单元[-NH-CO-O-]的高分子化合物称为聚氨酯。聚氨酯通常是由二元或多元异氰酸酯与含两个或多个活泼氢化合物通过逐步聚合反应聚合而成。自1937年德国Bayer教授和同事成功合成聚氨酯材料以来，因其卓越的性能而被广泛应用于建筑、汽车、轻工、纺织、石化、冶金、电子、国防、医疗、机械等众多领域，被誉为“第五大塑料”。1943年，德国化学家P.Schlack在乳化剂及保护胶体存在下，将二异氰酸酯在水中剧烈搅拌乳化，然后添加二胺成功制备出聚氨酯乳液。1953年美国Du Pont公司的Wyandotl又一次成功合成水性聚氨酯乳液，并于1967年首次实现了工业化。1972年Bayer公司正式将聚氨酯水分散体作为皮革涂料，引起各国的极大重视。1975年向聚氨酯分子链中引入亲水成分，让其在水中自乳化，从而得到高性能乳液，水性聚氨酯乳液的应用领域也随之逐步拓展。20世纪80年代后，美国、西德、日本、荷兰等国的水性聚氨酯乳液才开始从试制阶段发展为生产和应用，随着化学化工合成技术的发展及材料学的应用扩宽，通过对水性聚氨酯的性能不断改进而促使其进入飞速发展阶段，涉及的应用领域涵盖皮革、纸张、纺织、涂料、油墨、塑料、橡胶等工业领域。我国从上世纪80年代才开始接触水性聚氨酯，并对其积极展开研究工作，经过30多年的研究与发展，我国水性聚氨酯的应用范围逐渐拓展，生产水性聚氨酯的工艺技术也在日益更新，但是和欧美、日本等发达国家相比还有一定差距，主要表现在水性聚氨酯的生产工艺和原料上。

塑料包装容器应用市场前景广阔，其中，饮料行业有着诱人商机，汽水、果汁、蔬菜汁等饮料所用的塑料容器需求量与日俱增。综合考虑我国饮料行业近十年来平均增速、2012年前9个月发展状况以及中国饮料工业协会《中国饮料行业“十二五”发展规划建议》对未来5年的预测等多种因素，行业评估认为，“十二五”期间我国饮料行业产量增速保持在10%-15%的可能性较大。按年均增长10%估算，我国饮料产量将在2015年超过1.7亿吨；按年均增长15%估算，将在2015年达到2.1亿吨。其中饮料产品所使用的包装瓶多为塑料瓶，主要为以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为原料制备而成。PET瓶在我国塑料包装行业中虽然起步较晚，但随着大量注拉吹设备的引进，促进了PET瓶的大批量生产，并以其优良的性能称为目前最主要的饮料和食用油包装容器，特别是在碳酸饮料包装中的应用比例已经达到57.4%，市场前景十分看好，如饮料市场中的可口可乐、百事可乐、农夫山泉、康师傅等饮料行业巨头，其瓶装水和碳酸型饮料产品的包装瓶无一例外使用了PET瓶。另外，PET瓶在化妆品、医药等行业的需求也在增加。值得关注的是，随着国内饮料市场的异军突起，其产量已经达到300万吨，热灌装PET瓶已经成为聚酯瓶中增长最快的品种，其年增长率超过了50%。PET瓶的广泛应用和蕴含的巨大商机，将会促使PET瓶生产行业的快速发展，但是随之而来的塑料回收处理问题也随之而来。随着PET瓶的年产量不断增加，每年废弃的PET瓶的数量也相应以正比例级数增加，它所带来的环境污染等问题或者远远大于它所带来的收益，所以，对于包装行业的PET瓶的回收再处理问题也日益严重。废弃PET瓶是包装废弃聚合物之一，是环境污染的一大公害，若想变害为利，既解决环境问题又促进包装工业的发展，只有加快包装废弃聚合物回收利用的步伐，研究新的回收再利用方法。今天的废旧聚合物回收利用已经摆脱了单纯的勤俭节约的概念，它已经和环境保护，资源循环利用乃至国民经济可持续发展战略措施联系在一起，同时也成为促进塑料工业健康持续发展的重要新生力量，其中蕴藏的巨大经济利益已引起了很多关切的目光。目前，我国包装废弃物回收利用工业化程度较为滞后，缺乏大型的、系统的回收处理机构及企业。

发明内容

本发明的目的是提供一种包装废弃PET瓶合成水性聚氨酯乳液的方法，解决了废弃包装聚合物PET瓶带来的环境污染问题，将废弃PET瓶重新再利用，合成应用范围日益拓宽的环境友好型水性聚氨酯。

本发明所采用的技术方案是，一种包装废弃PET瓶合成水性聚氨酯乳液的方法，水性聚氨酯乳液由以下原料组分及配比按重量份数制备而成：异佛尔酮二异氰酸酯17份、聚丙二醇32份、二羟甲基丙酸3.5份、废弃PET醇解物2.5份、三乙胺5份、N-甲基吡咯烷酮7份、丙酮8份，去离子水70份，二月桂酸丁基锡0.5份；