[发明专利]一种聚氨酯、制备方法及其在废水处理中的用途

说明书

本发明公开了一种聚氨酯，首先将二异氰酸酯、端羟基聚合物、催化剂混合均匀，并通过预聚反应制备出端异氰酸酯基聚氨酯预聚体，接着以含有端羟基和磺酸基的芳香族化合物小分子和废弃皮屑中提取出的胶原蛋白为扩链剂，通过封端反应制备得到聚氨酯。本发明还公开作为处理废水的用途，将制得的聚氨酯涂敷在木板及石头的表面，干燥成膜后，将它们放入废水中，一段时间后，用网将木板及石头捞出，再将其表面破损的地方涂覆聚氨酯膜，再放入废水中，如此循环，从而达到处理废水的目的。本发明不仅实现了制革废弃皮胶原的资源合理化利用，而且降低了传统废水处理的成本。

技术领域

本发明属于一种精细化工领域，涉及一种聚氨酯、制备方法及其在废水处理中的用途。

背景技术

水性聚氨酯因其诸多优点而得到广泛应用。目前聚氨酯的改性方法主要包括环氧树脂改性法、有机硅改性法、纳米改性法和复合改性法等。但这些方法中都或多或少地使用了对环境有害的物质，胶原蛋白作为一种天然的生物质材料，对环境友好，且其分子中含有大量的氨基、羧基和亚氨基活性基团，具有较高的活性。本发明提出的利用废皮屑中提取的胶原蛋白和同时含有端羟基和磺酸基的芳香化合物做为聚氨酯的改性剂，使废皮屑中的胶原蛋白得到资源化利用。

随着人们生活水平的提高，生活废水、工业废水大量增加，各种污水处理设施应运而生。专利“一种煤化工废水处理工艺（CN104310710B）”公开了一种煤化工废水处理工艺，包括如下步骤： （1）将调节池中的煤化工废水加入絮凝剂，经絮凝沉降，制得混凝沉淀废水和沉淀污泥；（2）将混凝沉淀废水通入气浮机中，制得气浮废水和气浮污泥；（3）将气浮废水分别通入低氧曝气活性污泥池和高氧曝气活性污泥池进行处理，制得低氧曝气废水和高氧曝气废水；（4）将低氧曝气废水通入二沉池(Ι) ，经泥水分离，制得好氧生化出水工和好氧沉淀污泥(Ι) ，好氧沉淀污泥(Ι)回流至低氧曝气活性污泥池；（5）将好氧生化出水(Ι)和好氧生化出水(Ⅱ)混合后，经厌氧反应池处理后，制得处理后废水。专利“一种废水处理方法（CN107176764A）”公开了一种废水处理方法调节，主要包括以下步骤：（1）通过废水泵将废水输入调节池中，进行混合调节；（2）将处理后的废水通入气浮池中；（3）将所述中气浮处理后的废水通入还原水池，同时向所述还原水池中投加盐酸并使所述还原池中的废水的pH为2.5-4，同时向所述还原池内再投加硫酸铁；（4）将所述中还原池处理后的废水通入中和池进行絮凝沉淀，得到上清液和沉淀混合液；（5）将上清液通入至生物氧化池进行氧化分解；（6）将沉淀混合液通入二沉池中进行固液分离，得到上清液和气浮浮渣、絮凝沉淀污泥与二次沉淀污泥的混合物；（7）将上清液通过清水池排出。

以上废水处理方法成本昂贵，操作繁琐，需要大量的人力物力资源。本发明提出“以废治废”的思路，利用废弃皮屑中的胶原蛋白改性聚氨酯，然后将其涂敷在木板及石头的表面并将其放入废水中，一段时间后，用网将木板及石头捞出，再将其表面破损的地方涂覆聚氨酯膜，再放入废水中，如此循环，从而达到处理废水的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚氨酯、制备方法及其在废水处理中的用途。

为达到上述目的，本发明主要采用的技术方案是：

将二异氰酸酯、端羟基聚合物、有机溶剂和催化剂在60℃-90℃下反应4h-8h得到聚氨酯预聚体，然后将同时含有端羟基和磺酸基的芳香族化合物小分子和从废弃皮屑中提取的胶原蛋白倒入三口瓶中并升温到80℃-100℃，3h-6h后，再将温度降至40℃-50℃并加入封端剂反应1h-3h，接着加入中和剂中和，最后将其置于蒸馏水中乳化，用旋转蒸发仪除去溶剂，用透析袋除去未反应的小分子，即得到产品；

其中，二异氰酸酯、端羟基聚合物的物质的量比为1.0：(0.25-0.5) ;

从废弃皮屑中提取的胶原蛋白的物质的量为二异氰酸酯物质的量的10%-20% ；

有机溶剂和催化剂分别占二异氰酸酯、端羟基聚合物总质量的10%-20%与0.01%-0.1% ;