由聚氨酯硬质泡沫降解液制备的开孔聚氨酯硬质泡沫的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种由聚氨酯硬质泡沫降解液制备的开孔聚氨酯硬质泡沫，由聚氨酯硬质泡沫降解液、多元醇配方组合物、发泡剂和多异氰酸酯反应制得；其中聚氨酯硬质泡沫降解液的质量占物料总质量的0.1-15%，多元醇配方组合物占物料总质量的20-52%，发泡剂占物料总质量的0.3-15%，异氰酸酯指数为70-140。本发明首次将废旧聚氨酯硬泡降解液用于合成高开孔率和较低密度的开孔聚氨酯泡沫，一方面，解决了废旧聚氨酯硬泡带来的环境污染问题；另一方面，降低了原料的成本，具有可观的经济效益。本发明制备的开孔聚氨酯泡沫的开孔率达70%以上，密度小，在建筑中可以做很好的吸音材料。本发明为回收处理废旧聚氨酯硬泡提供有效地技术支持。
【专利说明】由聚氨醒硬质泡妹降解液制备的开孔聚氨醒硬质泡妹
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料【技术领域】，具体涉及一种开孔聚氨醋硬质泡沫及其制备方 法，更具体的涉及将聚氨醋硬质泡沫降解液作为多元醇的一种，得到开孔聚氨醋硬质泡沫。
【背景技术】
[0002] 目前，随着高新技术的不断更新，人民生活水平的不断提高，每年都会产生大量的 聚氨醋硬质泡沫废料。如此大量的废旧聚氨醋硬质泡沫如果不能得到及时回收处理，将给 我们的生态环境造成严重的破坏。针对该种情况，行业内科技人员通过各种方法对其进行 回收和再利用。对废旧聚氨醋硬质泡沫回收和利用可W使我国资源得到合理利用，也为可 持续发展战略做出重大贡献。
[0003] 聚氨醋开孔泡沫具有吸声系数高、密度小、富有弹性、易于加工、施工简便等特点， 可用于空调设备中做过滤材料、建筑中做换气板W及隔音设备或建筑中做吸音材料。其中 作为吸声降噪材料日渐得到重视。到目前为止，还没有人将聚氨醋硬质泡沫降解液用于制 备开孔聚氨醋硬质泡沫。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于解决废旧聚氨醋硬质泡沫的环境污染问题，采用废旧聚氨醋硬 质泡沫降解液用于合成高开孔率和较低密度的开孔聚氨醋泡沫。
[0005] 本发明的具体技术方案如下：
[0006] 一种由聚氨醋硬质泡沫降解液制备的开孔聚氨醋硬质泡沫，由聚氨醋硬质泡沫降 解液、多元醇配方组合物、发泡剂和多异氯酸醋反应制得；所述聚氨醋硬质泡沫降解液的质 量占物料总质量的0. 1 -15%，多元醇配方组合物占物料总质量的20 -52%，发泡剂占物料 总质量的0. 3 - 15%，异氯酸醋指数为70 - 140。
[0007] 所述聚氨醋硬质泡沫降解液的轻值为400 - 820m巧OH/g，粘度为 500-25000mPa ? s(25°C );所述聚氨醋硬质泡沫降解液由醇解剂与硬质聚氨醋泡沫塑料在 催化剂作用下，于130-22(TC反应5-1化制得。采用上述方法制备得到的降解液的轻值范 围，其内部链节有利于开孔，轻值越低降解能耗越高，轻值越高降解液内部小分子含量多， 泡沫强度差。
[0008] 所述醇解剂为含2 - 3个轻基的低分子醇，优选为己二醇、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轻甲基丙焼。采用上述醇作 为醇解剂的好处是降解泡沫的效率较高、方便回收再利用。
[0009] 所述催化剂选自叔胺类、醇胺类、金属氨氧化物中的一种或两种W上任意比例混 合，优选为H己胺、四甲基六亚甲基二胺、二甲基予胺、二甲基环己胺、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、氨氧化轴、氨氧化钟中的一种或两种W上 任意比例混合。
[0010] 所述的聚氨醋硬质泡沫降解液中的催化剂为叔胺类、醇胺类W及金属的氨氧化 物，如H己胺、四甲基六亚甲基二胺、二甲基予胺、二甲基环己胺、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、氨氧化轴、氨氧化钟。
[0011] 所述发泡剂选自下焼、异下焼、2,3 -二甲基下焼、正戊焼、异戊焼、一氣二氯己焼、 环戊焼、异戊焼、环己焼、环庚焼、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氣丙帰中的一种或两种W上 任意比例混合；每100份多元醇配方组合物中加入1. 0 - 30. 0份发泡剂。
[0012] 所述多元醇配方组合物按照质量分数计包括如下物质：
[0013] 巧醒多兀爵A 5-50% 聚麵多元醇B 10-40% 聚酷多兀薛 0-15%： 她剂 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轻 甲基丙焼、當麻油中的一种或两种W上物质为起始剂与氧化帰姪加成反应的产物，其官能 度为 2. 0 - 3. 0,轻值为 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轻甲基丙焼中的两种或两种W上物质为起始 剂与氧化帰姪加成反应的产物，其官能度为3. 0 - 7. 0,轻值为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轻 甲基丙焼中的两种或两种W上物质与苯酢的缩聚产物，其官能度为2. 0-3. 2,轻值为 120 - 420mgK0H/g ;优选的其官能度为2. 0 - 3. 2,轻值为120 - 420m巧OH/g。
[0017] 选取上述物质作为聚離多元醇A、聚離多元醇B、聚醋多元醇，混合后轻值在 240 - 450m巧OH/g，保证具有较高开孔率的同时，泡沫还能具有较好的强度。
[0018] 所述助剂按照重量分数计由如下物质组成：
[0019] 泡沫穏定剤 0.5-3.0撥 开孔剂 0.1-2.0份 罐化剂 1.5-5.日份 氷 0.5-5.日份。
[0020] 本发明中的多异氯酸醋可W为芳基脂肪族、脂肪族、环脂肪族、芳族多异氯酸醋及 其衍生物。优选的多异氯酸醋为芳香族多异氯酸醋，例如甲苯二异氯酸醋、二苯基甲焼二异 氯酸醋、多亚甲基多苯基多异氯酸醋。特别优选的是多亚甲基多苯基多异氯酸醋，适宜的多 亚甲基多苯基多异氯酸醋可W采用M20S炬asf)、44V20炬ayer)、PAPI135值OW)，异氯酸醋指 数为70 - 140,优选70 - 110 (相对于水、聚氨醋硬泡降解液及所用的多元醇）。上述多异氯 酸醋粘度低、具有较高的异氯酸根含量、用料少、可获得较低密度的泡沫。
[0021] 本发明所述的泡沫稳定剂为有机聚娃氧焼、有机聚娃氧焼-氧化帰共聚物、己氧基 化焼基酷、己氧基化脂肪醇；优选有机聚娃氧焼-氧化帰共聚物。所用的泡沫稳定剂可选自 德国赢创的Tegost油 B8433、Tegost油 88444,^163031:油 B8466、Tegost油 B8523、Tegost油 B8526。
[0022] 本发明所述的开孔剂可为液体石蜡、聚下二帰、二甲基聚娃氧焼、聚氧化帰聚娃氧 焼。所用的泡沫开孔剂可包括：0-501 (德国赢创）、Y- 1900(韩国SK)、K757(南京中安） 或KF - 28 (溜博森合）。
[0023] 本发明所述助剂中的催化剂优选的采用叔胺化合物或有机金属化合物。所述的叔 胺化合物可包括：五甲基二亚己基H胺（PMDETA)、四甲基己二胺、四甲基丙二胺、四甲基六 亚甲基二胺、二（2 -二甲基氨基-己基）離、H亚己基二胺（TDEA)、2,4,6 - H (二甲基氨 基甲基）苯酷化-54)、N，N-二甲基环己胺（DMCHA)、二甲基己醇胺（DMEA)、二甲基予胺 炬DMA)中的一种或两种W上任意比例混合。
[0024] 所述的有机金属催化剂可包括；异辛酸钟化-15)、辛酸亚锡（T - 9)、二月桂酸二 下基锡（T - 12)中的一种或两种W上任意比例混合。
[0025] 在制备本发明的开孔聚氨醋硬质泡沫时还用到水，需要更多的多异氯酸醋（异氯 酸醋指数为70 - 140)，水与多异氯酸醋反应生成(?,可W起到发泡剂的效果，同时放出大 量的热，温度升高时有利于开孔。
[0026] 本发明制备得到的开孔聚氨醋硬质泡沫的密度为7-23kg/m3,开孔率>70%，其中 泡沫密度按照GB/T6343 - 2009的方法来测定，开孔率的测定方法是按照GB/T10799 - 2008 《硬质泡沫塑料开孔和闭孔体积百分率的测定》来测定聚氨醋的开孔体积百分数。
[0027] 本发明首次将废旧聚氨醋硬泡降解液用于合成高开孔率和较低密度的开孔聚氨 醋泡沫，一方面，解决了废旧聚氨醋硬泡带来的环境污染问题；另一方面，降低了原料的成 本，具有可观的经济效益。本发明制备的开孔聚氨醋泡沫的开孔率达70% W上，密度小，在 建筑中可W做很好的吸音材料。本发明为回收处理废旧聚氨醋硬泡提供有效地技术支持。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明，本发明所涉及的内容并非仅限于该实 施例；该些实施例是仅仅列出有限的变化用W更清楚的解释本发明，并不构成对本发明实 质性的限制。
[0029] 实施例中所述"组合聚離配方混合物"由聚氨醋硬质泡沫降解液、多元醇配方组合 物和发泡剂组成。
[0030] 实施例1
[0031] 一种由聚氨醋硬泡降解液制备的开孔聚氨醋硬质泡沫，配方如下：
[0032] 其中聚氨醋硬泡降解液是由下二醇与硬质聚氨醋泡沫塑料在催化剂H己胺作 用下，于150°C反应12h制得，其轻值为800m巧OH/g，粘度为SOOmPa ? S (25 C )，聚離多 元醇A为聚離330N(上海高桥），聚離多元醇B为H4110III (南京红宝丽）、聚醋多元醇 PS - 2352(Stepan)
[0033]
【权利要求】
1. 一种由聚氨酯硬质泡沫降解液制备的开孔聚氨酯硬质泡沫，其特征在于由聚氨酯硬 质泡沫降解液、多元醇配方组合物、发泡剂和多异氰酸酯反应制得；其中，聚氨酯硬质泡沫 降解液的质量占物料总质量的0. 1-15%，多元醇配方组合物占物料总质量的20-52%，发泡 剂占物料总质量的〇. 3-15%，异氰酸酯指数为70-140。
2. 根据权利要求1所述的开孔聚氨酯硬质泡沫，其特征在于所述聚氨酯硬质泡沫降解 液的羟值为400-820mgK0H/g，粘度为500-25000mPa ? s (25°C);所述聚氨酯硬质泡沫降解 液由醇解剂与硬质聚氨酯泡沫塑料在催化剂作用下，于130_220°C反应5-16h制得。
3. 根据权利要求2所述的开孔聚氨酯硬质泡沫，其特征在于所述醇解剂为含2-3个羟 基的低分子醇。
4. 根据权利要求2所述的开孔聚氨酯硬质泡沫，其特征在于所述催化剂选自叔胺类、 醇胺类、金属氢氧化物中的一种或两种以上任意比例混合。
5. 根据权利要求2所述的开孔聚氨酯硬质泡沫，其特征在于所述发泡剂选自丁烷、异 丁烷、2, 3-二甲基丁烷、正戊烷、异戊烷、一氟二氯乙烷、环戊烷、异戊烷、环己烷、环庚烷、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, 3-三氟丙烯中的一种或两种以上任意比例混合；每100份多元醇配方组 合物中加入1. 0-30. 0份发泡剂。
6. 根据权利要求1至5任一项所述的开孔聚氨酯硬质泡沫，其特征在于所述多元醇配 方组合物按照质量分数计包括如下物质： 聚醚多元醇A 5-50% 聚醚多元醇B 10-40% 聚酯多元醇 0-15% ; 助剂 2.6-15%。
7. 根据权利要求6所述的开孔聚氨酯硬质泡沫，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、三羟甲基丙烷、蓖麻油中的一种或两种以 上物质为起始剂与氧化烯烃加成反应的产物，其官能度为2. 0-3. 0,羟值为28-170mgK0H/ g°
8. 根据权利要求6所述的开孔聚氨酯硬质泡沫，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、三羟甲基丙烷中的两种或两种以上物质为起始剂与氧化烯烃加成反应的产物，其 官能度为 3. 0-7. 0,羟值为 160-460 mgKOH/g。
9. 根据权利要求6所述的开孔聚氨酯硬质泡沫，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、三羟甲基丙烷中的两种或两种以上物质与 苯酐的缩聚产物，其官能度为2. 0-3. 2,羟值为120-420 mgKOH/g。
10. 根据权利要求6所述的开孔聚氨酯硬质泡沫，其特征在于所述助剂按照重量分数 计由如下物质组成： 泡沫稳定剂 0. 5-3. 0份 开孔剂 0. 1-2. 0份 催化剂 1. 5-5. 0份 水 0? 5-5. 0 份。
【文档编号】C08G101/00GK104356335SQ201410650782
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】邢益辉, 罗轩, 张益军, 韦宾, 黄东平 申请人:南京红宝丽聚氯酯有限公司