由聚氨酯硬質(zhì)泡沫降解液制備的開孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種由聚氨酯硬質(zhì)泡沫降解液制備的開孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫，由聚氨酯硬質(zhì)泡沫降解液、多元醇配方組合物、發(fā)泡劑和多異氰酸酯反應(yīng)制得；其中聚氨酯硬質(zhì)泡沫降解液的質(zhì)量占物料總質(zhì)量的0.1-15%，多元醇配方組合物占物料總質(zhì)量的20-52%，發(fā)泡劑占物料總質(zhì)量的0.3-15%，異氰酸酯指數(shù)為70-140。本發(fā)明首次將廢舊聚氨酯硬泡降解液用于合成高開孔率和較低密度的開孔聚氨酯泡沫，一方面，解決了廢舊聚氨酯硬泡帶來的環(huán)境污染問題；另一方面，降低了原料的成本，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明制備的開孔聚氨酯泡沫的開孔率達(dá)70%以上，密度小，在建筑中可以做很好的吸音材料。本發(fā)明為回收處理廢舊聚氨酯硬泡提供有效地技術(shù)支持。
【專利說明】由聚氨醒硬質(zhì)泡妹降解液制備的開孔聚氨醒硬質(zhì)泡妹

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種開孔聚氨醋硬質(zhì)泡沫及其制備方 法，更具體的涉及將聚氨醋硬質(zhì)泡沫降解液作為多元醇的一種，得到開孔聚氨醋硬質(zhì)泡沫。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，隨著高新技術(shù)的不斷更新，人民生活水平的不斷提高，每年都會(huì)產(chǎn)生大量的 聚氨醋硬質(zhì)泡沫廢料。如此大量的廢舊聚氨醋硬質(zhì)泡沫如果不能得到及時(shí)回收處理，將給 我們的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。針對(duì)該種情況，行業(yè)內(nèi)科技人員通過各種方法對(duì)其進(jìn)行 回收和再利用。對(duì)廢舊聚氨醋硬質(zhì)泡沫回收和利用可W使我國(guó)資源得到合理利用，也為可 持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略做出重大貢獻(xiàn)。
[0003] 聚氨醋開孔泡沫具有吸聲系數(shù)高、密度小、富有彈性、易于加工、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)， 可用于空調(diào)設(shè)備中做過濾材料、建筑中做換氣板W及隔音設(shè)備或建筑中做吸音材料。其中 作為吸聲降噪材料日漸得到重視。到目前為止，還沒有人將聚氨醋硬質(zhì)泡沫降解液用于制 備開孔聚氨醋硬質(zhì)泡沫。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于解決廢舊聚氨醋硬質(zhì)泡沫的環(huán)境污染問題，采用廢舊聚氨醋硬 質(zhì)泡沫降解液用于合成高開孔率和較低密度的開孔聚氨醋泡沫。
[0005] 本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：
[0006] 一種由聚氨醋硬質(zhì)泡沫降解液制備的開孔聚氨醋硬質(zhì)泡沫，由聚氨醋硬質(zhì)泡沫降 解液、多元醇配方組合物、發(fā)泡劑和多異氯酸醋反應(yīng)制得；所述聚氨醋硬質(zhì)泡沫降解液的質(zhì) 量占物料總質(zhì)量的0. 1 -15%，多元醇配方組合物占物料總質(zhì)量的20 -52%，發(fā)泡劑占物料 總質(zhì)量的0. 3 - 15%，異氯酸醋指數(shù)為70 - 140。
[0007] 所述聚氨醋硬質(zhì)泡沫降解液的輕值為400 - 820m巧OH/g，粘度為 500-25000mPa ? s(25°C );所述聚氨醋硬質(zhì)泡沫降解液由醇解劑與硬質(zhì)聚氨醋泡沫塑料在 催化劑作用下，于130-22(TC反應(yīng)5-1化制得。采用上述方法制備得到的降解液的輕值范 圍，其內(nèi)部鏈節(jié)有利于開孔，輕值越低降解能耗越高，輕值越高降解液內(nèi)部小分子含量多， 泡沫強(qiáng)度差。
[0008] 所述醇解劑為含2 - 3個(gè)輕基的低分子醇，優(yōu)選為己二醇、二己二醇、丙二醇、二丙 二醇、下二醇、1，6 -己二醇、新戊二醇、二甘醇、甘油、H甘醇、H輕甲基丙焼。采用上述醇作 為醇解劑的好處是降解泡沫的效率較高、方便回收再利用。
[0009] 所述催化劑選自叔胺類、醇胺類、金屬氨氧化物中的一種或兩種W上任意比例混 合，優(yōu)選為H己胺、四甲基六亞甲基二胺、二甲基予胺、二甲基環(huán)己胺、二己醇胺、H己醇胺、 N，N'-二己基脈嗦、N，N'-二甲基化巧、氨氧化裡、氨氧化軸、氨氧化鐘中的一種或兩種W上 任意比例混合。
[0010] 所述的聚氨醋硬質(zhì)泡沫降解液中的催化劑為叔胺類、醇胺類W及金屬的氨氧化 物，如H己胺、四甲基六亞甲基二胺、二甲基予胺、二甲基環(huán)己胺、二己醇胺、H己醇胺、 N，N'-二己基脈嗦、N，N'-二甲基化巧、氨氧化裡、氨氧化軸、氨氧化鐘。
[0011] 所述發(fā)泡劑選自下焼、異下焼、2,3 -二甲基下焼、正戊焼、異戊焼、一氣二氯己焼、 環(huán)戊焼、異戊焼、環(huán)己焼、環(huán)庚焼、1，1，1，2 -四氣己焼、1，1，1，3,3 -五氣丙焼、1，1，1，2,3,3， 3 -走氣丙焼、1，1，1，3,3 -五氣了焼、反式-1 -氯-3,3,3 -H氣丙帰中的一種或兩種W上 任意比例混合；每100份多元醇配方組合物中加入1. 0 - 30. 0份發(fā)泡劑。
[0012] 所述多元醇配方組合物按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)包括如下物質(zhì)：
[0013] 巧醒多兀爵A 5-50% 聚麵多元醇B 10-40% 聚酷多兀薛 0-15%： 她劑 2.6-15%。
[0014] 所述聚離多元醇A是W己二醇、二己二醇、丙二醇、二丙二醇、下二醇、甘油、H輕 甲基丙焼、當(dāng)麻油中的一種或兩種W上物質(zhì)為起始劑與氧化帰姪加成反應(yīng)的產(chǎn)物，其官能 度為 2. 0 - 3. 0,輕值為 28 - 120m巧OH/g。
[0015] 所述聚離多元醇B是W藏糖、山梨醇、木糖醇、甲基葡萄糖巧、季戊四醇、下二醇、 己二醇、二己二醇、丙二醇、二丙二醇、甘油、H輕甲基丙焼中的兩種或兩種W上物質(zhì)為起始 劑與氧化帰姪加成反應(yīng)的產(chǎn)物，其官能度為3. 0 - 7. 0,輕值為160 - 460m巧OH/g。
[0016] 所述聚醋多元醇是W己二醇、二己二醇、丙二醇、下二醇、二丙二醇、甘油、H輕 甲基丙焼中的兩種或兩種W上物質(zhì)與苯酢的縮聚產(chǎn)物，其官能度為2. 0-3. 2,輕值為 120 - 420mgK0H/g ;優(yōu)選的其官能度為2. 0 - 3. 2,輕值為120 - 420m巧OH/g。
[0017] 選取上述物質(zhì)作為聚離多元醇A、聚離多元醇B、聚醋多元醇，混合后輕值在 240 - 450m巧OH/g，保證具有較高開孔率的同時(shí)，泡沫還能具有較好的強(qiáng)度。
[0018] 所述助劑按照重量分?jǐn)?shù)計(jì)由如下物質(zhì)組成：
[0019] 泡沫穏定剤 0.5-3.0撥 開孔劑 0.1-2.0份 罐化劑 1.5-5.日份 氷 0.5-5.日份。
[0020] 本發(fā)明中的多異氯酸醋可W為芳基脂肪族、脂肪族、環(huán)脂肪族、芳族多異氯酸醋及 其衍生物。優(yōu)選的多異氯酸醋為芳香族多異氯酸醋，例如甲苯二異氯酸醋、二苯基甲焼二異 氯酸醋、多亞甲基多苯基多異氯酸醋。特別優(yōu)選的是多亞甲基多苯基多異氯酸醋，適宜的多 亞甲基多苯基多異氯酸醋可W采用M20S炬asf)、44V20炬ayer)、PAPI135值OW)，異氯酸醋指 數(shù)為70 - 140,優(yōu)選70 - 110 (相對(duì)于水、聚氨醋硬泡降解液及所用的多元醇）。上述多異氯 酸醋粘度低、具有較高的異氯酸根含量、用料少、可獲得較低密度的泡沫。
[0021] 本發(fā)明所述的泡沫穩(wěn)定劑為有機(jī)聚娃氧焼、有機(jī)聚娃氧焼-氧化帰共聚物、己氧基 化焼基酷、己氧基化脂肪醇；優(yōu)選有機(jī)聚娃氧焼-氧化帰共聚物。所用的泡沫穩(wěn)定劑可選自 德國(guó)贏創(chuàng)的Tegost油 B8433、Tegost油 88444,^163031:油 B8466、Tegost油 B8523、Tegost油 B8526。
[0022] 本發(fā)明所述的開孔劑可為液體石蠟、聚下二帰、二甲基聚娃氧焼、聚氧化帰聚娃氧 焼。所用的泡沫開孔劑可包括：0-501 (德國(guó)贏創(chuàng)）、Y- 1900(韓國(guó)SK)、K757(南京中安） 或KF - 28 (溜博森合）。
[0023] 本發(fā)明所述助劑中的催化劑優(yōu)選的采用叔胺化合物或有機(jī)金屬化合物。所述的叔 胺化合物可包括：五甲基二亞己基H胺（PMDETA)、四甲基己二胺、四甲基丙二胺、四甲基六 亞甲基二胺、二（2 -二甲基氨基-己基）離、H亞己基二胺（TDEA)、2,4,6 - H (二甲基氨 基甲基）苯酷化-54)、N，N-二甲基環(huán)己胺（DMCHA)、二甲基己醇胺（DMEA)、二甲基予胺 炬DMA)中的一種或兩種W上任意比例混合。
[0024] 所述的有機(jī)金屬催化劑可包括；異辛酸鐘化-15)、辛酸亞錫（T - 9)、二月桂酸二 下基錫（T - 12)中的一種或兩種W上任意比例混合。
[0025] 在制備本發(fā)明的開孔聚氨醋硬質(zhì)泡沫時(shí)還用到水，需要更多的多異氯酸醋（異氯 酸醋指數(shù)為70 - 140)，水與多異氯酸醋反應(yīng)生成(?,可W起到發(fā)泡劑的效果，同時(shí)放出大 量的熱，溫度升高時(shí)有利于開孔。
[0026] 本發(fā)明制備得到的開孔聚氨醋硬質(zhì)泡沫的密度為7-23kg/m3,開孔率>70%，其中 泡沫密度按照GB/T6343 - 2009的方法來測(cè)定，開孔率的測(cè)定方法是按照GB/T10799 - 2008 《硬質(zhì)泡沫塑料開孔和閉孔體積百分率的測(cè)定》來測(cè)定聚氨醋的開孔體積百分?jǐn)?shù)。
[0027] 本發(fā)明首次將廢舊聚氨醋硬泡降解液用于合成高開孔率和較低密度的開孔聚氨 醋泡沫，一方面，解決了廢舊聚氨醋硬泡帶來的環(huán)境污染問題；另一方面，降低了原料的成 本，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明制備的開孔聚氨醋泡沫的開孔率達(dá)70% W上，密度小，在 建筑中可W做很好的吸音材料。本發(fā)明為回收處理廢舊聚氨醋硬泡提供有效地技術(shù)支持。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，本發(fā)明所涉及的內(nèi)容并非僅限于該實(shí) 施例；該些實(shí)施例是僅僅列出有限的變化用W更清楚的解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí) 質(zhì)性的限制。
[0029] 實(shí)施例中所述"組合聚離配方混合物"由聚氨醋硬質(zhì)泡沫降解液、多元醇配方組合 物和發(fā)泡劑組成。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 一種由聚氨醋硬泡降解液制備的開孔聚氨醋硬質(zhì)泡沫，配方如下：
[0032] 其中聚氨醋硬泡降解液是由下二醇與硬質(zhì)聚氨醋泡沫塑料在催化劑H己胺作 用下，于150°C反應(yīng)12h制得，其輕值為800m巧OH/g，粘度為SOOmPa ? S (25 C )，聚離多 元醇A為聚離330N(上海高橋），聚離多元醇B為H4110III (南京紅寶麗）、聚醋多元醇 PS - 2352(Stepan)
[0033]

【權(quán)利要求】
1. 一種由聚氨酯硬質(zhì)泡沫降解液制備的開孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫，其特征在于由聚氨酯硬 質(zhì)泡沫降解液、多元醇配方組合物、發(fā)泡劑和多異氰酸酯反應(yīng)制得；其中，聚氨酯硬質(zhì)泡沫 降解液的質(zhì)量占物料總質(zhì)量的0. 1-15%，多元醇配方組合物占物料總質(zhì)量的20-52%，發(fā)泡 劑占物料總質(zhì)量的〇. 3-15%，異氰酸酯指數(shù)為70-140。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫，其特征在于所述聚氨酯硬質(zhì)泡沫降解 液的羥值為400-820mgK0H/g，粘度為500-25000mPa ? s (25°C);所述聚氨酯硬質(zhì)泡沫降解 液由醇解劑與硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料在催化劑作用下，于130_220°C反應(yīng)5-16h制得。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的開孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫，其特征在于所述醇解劑為含2-3個(gè)羥 基的低分子醇。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的開孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫，其特征在于所述催化劑選自叔胺類、 醇胺類、金屬氫氧化物中的一種或兩種以上任意比例混合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的開孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫，其特征在于所述發(fā)泡劑選自丁烷、異 丁烷、2, 3-二甲基丁烷、正戊烷、異戊烷、一氟二氯乙烷、環(huán)戊烷、異戊烷、環(huán)己烷、環(huán)庚烷、1， 1，1，2-四氟乙烷、1，1，1，3,3-五氟丙烷、1，1，1，2,3,3,3-七氟丙烷、1，1，1，3,3-五氟丁烷、 反式-1-氯-3, 3, 3-三氟丙烯中的一種或兩種以上任意比例混合；每100份多元醇配方組 合物中加入1. 0-30. 0份發(fā)泡劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的開孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫，其特征在于所述多元醇配 方組合物按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)包括如下物質(zhì)： 聚醚多元醇A 5-50% 聚醚多元醇B 10-40% 聚酯多元醇 0-15% ; 助劑 2.6-15%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的開孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫，其特征在于所述聚醚多元醇A是以乙 二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、甘油、三羥甲基丙烷、蓖麻油中的一種或兩種以 上物質(zhì)為起始劑與氧化烯烴加成反應(yīng)的產(chǎn)物，其官能度為2. 0-3. 0,羥值為28-170mgK0H/ g°
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的開孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫，其特征在于所述聚醚多元醇B是以 蔗糖、山梨醇、木糖醇、甲基葡萄糖苷、季戊四醇、丁二醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二 醇、甘油、三羥甲基丙烷中的兩種或兩種以上物質(zhì)為起始劑與氧化烯烴加成反應(yīng)的產(chǎn)物，其 官能度為 3. 0-7. 0,羥值為 160-460 mgKOH/g。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的開孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫，其特征在于所述聚酯多元醇是以乙二 醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、二丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷中的兩種或兩種以上物質(zhì)與 苯酐的縮聚產(chǎn)物，其官能度為2. 0-3. 2,羥值為120-420 mgKOH/g。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的開孔聚氨酯硬質(zhì)泡沫，其特征在于所述助劑按照重量分?jǐn)?shù) 計(jì)由如下物質(zhì)組成： 泡沫穩(wěn)定劑 0. 5-3. 0份 開孔劑 0. 1-2. 0份 催化劑 1. 5-5. 0份 水 0? 5-5. 0 份。
【文檔編號(hào)】C08G101/00GK104356335SQ201410650782
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】邢益輝, 羅軒, 張益軍, 韋賓, 黃東平 申請(qǐng)人:南京紅寶麗聚氯酯有限公司