聚氨酯材料的回收方法和现状(二)

浏览:299次 发表于:2023-11-01 16:01:03

(二)化学回收

      化学回收法即采用醇解、胺解、水解或热解等方法,把聚氨酯泡沫分解成聚氨酯原料或其他化学原料的方法。聚氨酯泡沫存在氨酯键、脲键等,在醇解、胺解及碱水解过程,聚氨酯分子中氨酯键及脲键断裂,分解成多元醇及芳香族多元胺、二氧化碳等。对这类回收方法,已有不少专利和实例报道。

      1、二元醇解法

      二元醇解法是化学回收方法中应用最为广泛的一种。在小分子二元醇(如乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇)及催化剂(叔胺、醇胺或有机金属化合物)的存在下,聚氨酯(泡沫、弹性体、RIM制品等)在200°C左右的温度进行醇解,反应数小时,可得到再生多元醇。再生多元醇可以与新鲜多元醇混合,用于制造聚氨酯材料。

      2、胺解法

      聚氨酯泡沫可以通过胺解转化为最初的软质多元醇和硬质多元醇。胺解过程是聚氨酯泡沫在加压升温过程中与胺反应。采用的胺解剂包括二丁基胺、乙醇胺、内酰胺或内酰胺加和物,反应可以在150℃以下的温度进行。最终的产物无需纯化直接制备的聚氨酯泡沫,可以完全取代采用原始多元醇制备的聚氨酯。

      陶氏化学曾经推出一种胺解法化学回收工艺。该工艺包括两个步骤:用烷基醇胺和催化剂把废旧聚氨酯分解成高浓度分散状氨酯、脲、胺和多元醇;然后进行烷基化反应,去除回收物中的芳香族胺后,得到性能好、色泽较浅的多元醇。该法可回收多种聚氨酯泡沫,回收多元醇可用于多种聚氨酯材料。该公司还采用化学回收工艺从RRIM制件获得回收多元醇,重新用于增强RIM制件中,用量可高达30%。

      3、其他化学回收方法

      水解法——可用氢氧化钠作为水解催化剂,使聚氨酯软泡及硬泡分解,生成多元醇和胺类中间体,用作回收原料。

      碱解法——将聚醚、碱金属氢氧化物作分解剂,泡沫分解后除去碳酸盐,得到回收多元醇及芳香族二胺。

      将醇解和胺解结合的工艺——将聚醚多元醇、 氢氧化钾及二胺作分解剂,除去碳酸盐固体,得到聚醚多元醇及二胺。对于硬泡的分解物可不进行分离,而通入氧化丙烯反应,得到的聚醚可直接用于制硬泡。这种方法的优点是分解温度低(60~160℃)、 时间短、分解泡沫量大。

      醇磷法——以聚醚多元醇和卤代磷酸酯为分解剂,分解产物为聚醚多元醇和磷酸铵固体,容易分离。

      苯酚分解法——将废聚氨酯软泡粉碎后与苯酚混合,在酸性条件下加热,氨基甲酸酯键断裂,与酚的羟基结合,然后与甲醛反应制造酚醛树脂,添加六亚甲基四胺使之固化,即可制得强度与韧性较好、耐热性优良的酚醛树脂制品。

      热解——可将聚氨酯软泡在有氧或无氧条件下高温分解,得到油状物质,通过分离可得到多元醇。

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