專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯tpu的工藝的制作方法
一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝本發(fā)明涉及廢棄氨綸絲再利用的技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝。氨綸(Spandex)(俗稱(chēng)PU彈性纖維)是一種具高彈性及伸縮性的纖維，拉伸強(qiáng)度、 拉伸應(yīng)力、耐磨損性、耐老化性、耐化學(xué)藥品性上都比橡膠更好。現(xiàn)在被紡織業(yè)者廣泛應(yīng)用來(lái)制作紡織品。目前化纖、紡織等企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)產(chǎn)生大量廢棄邊角零料的實(shí)際情況， 如何對(duì)氨綸廢絲進(jìn)行合理回收利用，已成為關(guān)系可持續(xù)發(fā)展亟待解決的課題。氨綸廢絲的回收主要有能量回收方法、物理回收方法和化學(xué)回收方法。然而，國(guó)內(nèi)外在這方面的研究比較少。TPU是Thermoplastic toethane的簡(jiǎn)稱(chēng)，中文名稱(chēng)為熱塑性聚氨酯彈性體，TPU 是由二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)和大分子多元醇、擴(kuò)鏈劑共同反應(yīng)聚合而成的高分子材料。它的分子結(jié)構(gòu)是由二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)和擴(kuò)鏈劑反應(yīng)得到的剛性嵌段以及二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯 (TDI)和大分子多元醇反應(yīng)得到的柔性鏈段交替構(gòu)成的。TPU具有卓越的高張力、高拉力、 強(qiáng)韌和耐老化的特性，是一種成熟的環(huán)保材料。目前，TPU已廣泛應(yīng)用與醫(yī)療衛(wèi)生、電子電器、工業(yè)及體育等方面，其具有其它塑料材料所無(wú)法比擬的強(qiáng)度高、韌性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化、耐氣候等特性，同時(shí)他具有高防水性透濕性、防風(fēng)、防寒、抗菌、防霉、保暖、抗紫外線(xiàn)以及能量釋放等許多優(yōu)異的功能。氨綸和TPU都屬于聚氨酯類(lèi)型，具有相似的特性基團(tuán)氨基甲酯基和脲基，但由于氨綸化學(xué)交聯(lián)程度高，既不能溶解，也不能熔融，無(wú)法二次加工；同時(shí)，現(xiàn)有TPU生產(chǎn)是采用 MDI、聚多元醇、小分子多元醇，在一定條件下聚合而成，這樣成本高；加上近年來(lái)我國(guó)氨綸方面的研究迅速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，產(chǎn)量逐年增加，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氨綸廢絲已成為嚴(yán)重的問(wèn)題，如果將氨綸廢絲采取掩埋和焚燒的方法進(jìn)行處理，這樣不僅浪費(fèi)了大量的化工原料，還會(huì)造成土地浪費(fèi)和大氣污染，不符合生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。因此對(duì)氨綸廢絲進(jìn)行合理回收利用已成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。如果可以用氨綸廢絲來(lái)制備TPU，那將是一個(gè)雙贏方法，既可以處理日益增加的氨綸廢絲，又可以降低TPU的生產(chǎn)成本。200910048629. 2公開(kāi)了一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝，但對(duì)于降解劑G的說(shuō)明不清楚，根據(jù)說(shuō)明書(shū)記載的內(nèi)容無(wú)法具體實(shí)施利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝。本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝，應(yīng)用此方法生產(chǎn)成本低能獲得比較好的性能。
為了達(dá)到上述目的，設(shè)計(jì)一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝，其特征在于工藝步驟包括氨綸廢絲的降解過(guò)程和熱塑性聚氨酯TPU的合成過(guò)程，所述氨綸廢絲的降解過(guò)程由以下步驟組成(1)預(yù)處理先篩檢氨綸廢絲，將反應(yīng)用氨綸廢絲剪切厚度小于1厘米狀，后放在 60-80°C入鼓風(fēng)烘箱干燥6小時(shí)以上，干燥時(shí)需要翻動(dòng)，以免氨綸廢絲發(fā)黃；(2)降解反應(yīng)先將稀釋劑T和小分子多元醇E1加入反應(yīng)釜，攪拌并通入氮?dú)猓?升溫至80-140°C，分多次將已預(yù)處理的氨綸廢絲和降解劑G加入反應(yīng)釜中，溫度升至 130-180 0C時(shí)，恒溫1. 5-3小時(shí)；當(dāng)反應(yīng)釜中中間體M的粘度達(dá)到700_20000mPa · s/25 °C時(shí)， 開(kāi)始冷卻，并用60-100目的過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾待用；所述降解劑G為采用2-6個(gè)碳原子的有機(jī)物，即指含有-OH或-NH-、-NH2的醇類(lèi)
或胺類(lèi)或醇胺類(lèi)有機(jī)物；降解方程式如下
權(quán)利要求
1. 一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝，其特征在于工藝步驟包括氨綸廢絲的降解過(guò)程和熱塑性聚氨酯TPU的合成過(guò)程，所述氨綸廢絲的降解過(guò)程由以下步驟組成(1)預(yù)處理先篩檢氨綸廢絲，將反應(yīng)用氨綸廢絲剪切厚度小于1厘米狀，后放在 60-80°C入鼓風(fēng)烘箱干燥6小時(shí)以上，干燥時(shí)需要翻動(dòng)，以免氨綸廢絲發(fā)黃；(2)降解反應(yīng)先將稀釋劑T和小分子多元醇E1加入反應(yīng)釜，攪拌并通入氮?dú)?，升溫?80-140°C，分多次將已預(yù)處理的氨綸廢絲和降解劑G加入反應(yīng)釜中，溫度升至130-180°C 時(shí)，恒溫1. 5-3小時(shí)；當(dāng)反應(yīng)釜中中間體M的粘度達(dá)到700-20000mPa ·8/25 時(shí)，開(kāi)始冷卻， 并用60-100目的過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾待用；所述降解劑G為采用2-6個(gè)碳原子的有機(jī)物，即指含有-OH或-ΝΗ-、-NH2的醇類(lèi)或胺類(lèi)或醇胺類(lèi)有機(jī)物；降解方程式如下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝，其特征在于所述氨綸廢絲的降解過(guò)程有下述重量百分比的反應(yīng)原料反應(yīng)物名稱(chēng)重量百分比氨綸廢絲稀釋劑T 小分子多元醇E1 降解劑G
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝，其特征在
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝，其特征在于所述氨綸廢絲為聚酯型氨綸廢絲或聚醚型氨綸廢絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝，其特征在于所述稀釋劑T采用高沸點(diǎn)惰性溶劑或低分子量聚多元醇，優(yōu)選羰基化合物或分子量為400-2000的聚醚型多元醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝，其特征在于所述小分子多元醇E1采用2-6個(gè)碳原子的多元醇，優(yōu)選4個(gè)碳的多元醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝，其特征在于所述降解劑G采用2-6個(gè)碳原子的含有-OH或-NH-、-NH2的醇類(lèi)或胺類(lèi)或醇胺類(lèi)有機(jī)物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝，其特征在于所述催化劑C1用于加快反應(yīng)速度，采用T-9或T-12，催化劑C2用于減慢反應(yīng)速度， 采用酸性物質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝，其特征在于所述聚多元醇氏采用聚醚型或聚酯型的多元醇，優(yōu)選分子量為1000-2000的聚丙二醇PPG或聚四氫呋喃醚PTMG或由己二酸和1，4-丁二醇聚合的分子量為1000-2000的多元醇。
10.如權(quán)利要求1所述的一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝，其特征在于所述生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出的熱塑性聚氨酯TPU邵氏硬度為78-92A ；斷裂伸長(zhǎng)率為180-330%; 撕裂強(qiáng)度為18. 4-34. 7Mpa ；斷裂強(qiáng)度為9. 8-20. 6Mpa。
全文摘要
本發(fā)明涉及廢棄氨綸絲再利用的技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種利用氨綸廢絲制造熱塑性聚氨酯TPU的工藝，其特征在于工藝步驟包括氨綸廢絲的降解過(guò)程和熱塑性聚氨酯TPU的合成過(guò)程，降解過(guò)程包括預(yù)處理和降解反應(yīng)，熱塑性聚氨酯TPU的合成過(guò)程包括合成反應(yīng)和后處理；本發(fā)明的工藝方法可以將氨綸廢絲重新回收利用轉(zhuǎn)化為T(mén)PU，同時(shí)操作過(guò)程簡(jiǎn)單，可以解決生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢絲造成的環(huán)境污染的問(wèn)題，生產(chǎn)成本低，獲得產(chǎn)品性能優(yōu)越，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，同時(shí)也為氨綸廢絲再生利用開(kāi)辟一種新的途徑。
文檔編號(hào)C08G18/08GK102219888SQ20111014237
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者詹國(guó)勝, 謝國(guó)龍 申請(qǐng)人:上海聯(lián)景高分子材料有限公司