一种利用废弃聚酯纤维生产聚氨酯发泡材料的方法，具体涉及一种采用乙二醇降解废弃聚酯纤维得到对苯二甲酸乙二醇酯后，与多异氰酸酯反应制备聚氨酯发泡材料的方法，属于聚酯降解、高分子材料发泡技术领域。
背景技术：
聚酯纤维作为一种高分子材料在各个行业中被广泛应用，同时，废弃聚酯的数量也在日渐增多，若不对废弃聚酯进行回收处理利用，不仅会造成资源浪费，而且还会给环境带来大量的污染，因此，废弃聚酯的回收利用成为了当前聚酯工业发展的重大研究课题。另外，近年来我国建筑能耗持续快速提升，建筑节能成为全社会关注的热点问题，而硬质聚氨酯泡沫是一种非常优秀的保温隔热材料，主要应用于外墙保温等工业用途，这可以增加建筑物内部的可用面积，对地价越来越昂贵的城市有特别的吸引力。因此将聚酯回收和聚氨酯泡沫二者有机地结合起来，不仅可以解决废弃聚酯的处理问题，而且得到的发泡材料强度高，质量轻，且成本低廉。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种利用废弃聚酯纤维生产聚氨酯发泡材料的方法，将废弃聚酯纤维与乙二醇反应，使聚酯分子量降低，得到其单体苯二甲酸乙二醇酯(BHET)，经结晶提纯后，BHET 纯度可达96％。在此基础上，通过BHET 上的两个-OH 与多异氰酸酯(PAPI)中的-NCO 发生反应，经过一系列的链增长、气体发生以及交联反应等制备聚氨酯发泡材料。
本发明的技术方案：一种利用废弃聚酯纤维生产聚氨酯发泡材料的方法，利用乙二醇醇解工艺降解废弃聚酯纤维，得到对苯二甲酸乙二醇酯BHET，再由BHET 发泡得到聚氨酯发泡材料，步骤如下：按重量份数计：
(1) 废弃聚酯纤维的降解：
a、安装反应装置：取四口烧瓶为反应容器，其中三口分别安置温度计、回流冷凝装置和通氮气装置；
b、降解反应：取乙二醇200～400份、催化剂醋酸锌0.2～0.5份加入四口烧瓶混合，将四口烧瓶放入油浴锅中，升温加热至醋酸锌完全溶解；取废弃聚酯纤维150份清洗、干燥后加入反应装置，打开通氮气装置通入氮气以排除烧瓶内的氧气，缓慢升温至乙二醇的沸点185℃，回流冷凝装置发生回流现象后保温继续反应3～6h ；自有回流现象起每半小时取样1～2mL ；
c、样品处理：取等体积比的汽油和二甲苯充分混合配置成溶剂；将步骤b 中取得的样品冷却到室温后，加入所配置的溶剂溶解样品；直至所取样品能完全溶解于溶剂中时停止反应；
(2) BHET 单体的制备：将步骤(1) 所得混合溶液冷却至130～ 150℃，倒入装有蒸馏水的烧杯中，加热至90～100℃，溶液呈透明状时进行过滤得到滤液，滤液放入冰浴中8 ～10h，析出针状物晶体，再过滤；重复上述操作3～4 次，即可得到BHET 单体；
(3) 聚氨酯发泡材料的制备：取步骤(2) 所得BHET 单体100 份、发泡剂多异氰酸酯PAPI90～110 份，水3～5份，催化剂辛酸亚锡3～8份，增溶剂硅油2～5份依次加入反应烧瓶中，混合搅拌均匀即开始发泡反应，反1 ～3 分钟后发泡完毕，得到聚氨酯发泡材料粗产品；将所得聚氨酯发泡材料粗产品常温常压下放置20～40h 熟化得到产品聚氨酯发泡材料。
上述步骤制备的聚氨酯发泡材料的性能：熔点为145～155℃，初始分解温度为220～240℃，压缩强度650～700KPa，密度90～ 100kg·m-3。
本发明的优点：本发明利用废弃聚酯纤维制备了聚氨酯发泡材料，将废弃聚酯纤维的回收和聚氨酯发泡材料二者有机地结合起来，不仅可以解决废弃聚酯纤维的处理问题，而且得到的聚氨酯发泡材料强度高，质量轻，利用广泛且成本低廉。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步的阐述，其目的是为更好理解本发明的内容。
因此，所举的例子并不影响本发明的保护范围。
实施例1
(1) 废弃聚酯纤维的降解：
a、安装反应装置：取四口烧瓶为反应容器，其中三口分别安置温度计、回流冷凝装置和通氮气装置；
b、降解反应：取乙二醇300份、催化剂醋酸锌0.4份加入四口烧瓶混合，将四口烧瓶放入油浴锅中，升温加热至醋酸锌完全溶解；取废弃聚酯纤维140份清洗、干燥后加入反应装置，打开通氮气装置通入氮气以排除烧瓶内的氧气，缓慢升温至乙二醇的沸点185℃，回流冷凝装置发生回流现象后保温继续反应5h ；自有回流现象起每半小时取样1.5mL ；
c、样品处理：取等体积比的94 号汽油和二甲苯充分混合配置成溶剂；将步骤b 中取得的样品冷却到室温后，加入所配置的溶剂溶解样品；直至所取样品能完全溶解于溶剂中时停止反应；
(2)BHET 单体的制备：将步骤(1) 所得混合溶液冷却至140℃，倒入装有蒸馏水的烧杯中，加热至95℃，溶液呈透明状时进行过滤得到滤液，滤液放入冰浴中9h，析出针状物晶体，再过滤；重复上述操作4 次，即可得到BHET 单体；
(3) 聚氨酯发泡材料的制备：取步骤(2) 所得BHET 单体100 份、发泡剂多异氰酸酯PAPI 100 份，水2 份，催化剂辛酸亚锡3 份，增溶剂硅油2 份依次加入反应烧瓶中，混合搅拌均匀即开始发泡反应，反应1.5 分钟后发泡完毕，得到聚氨酯发泡材料粗产品；将所得聚氨酯发泡材料粗产品常温常压下放置24h 熟化得到产品聚氨酯发泡材料。
得到的聚氨酯发泡材料的熔点为156℃，初始分解温度为240℃，压缩强度724KPa，密度99kg·m-3。
实施例2
(1) 废弃聚酯纤维的降解：
a、安装反应装置：取四口烧瓶为反应容器，其中三口分别安置温度计、回流冷凝装置和通氮气装置；
b、降解反应：取乙二醇400份、催化剂醋酸锌0.3份加入四口烧瓶混合，将四口烧瓶放入油浴锅中，升温加热至醋酸锌完全溶解；取废弃聚酯纤维150份清洗、干燥后加入反应装置，打开通氮气装置通入氮气以排除烧瓶内的氧气，缓慢升温至乙二醇的沸点185℃，回流冷凝装置发生回流现象后保温继续反应2h ；自有回流现象起每半小时取样1mL ；
c、样品处理：取等体积比的94 号汽油和二甲苯充分混合配置成溶剂；将步骤b 中取得的样品冷却到室温后，加入所配置的溶剂溶解样品；直至所取样品能完全溶解于溶剂中时停止反应；
(2)BHET 单体的制备：将步骤(1) 所得混合溶液冷却至140℃，倒入装有蒸馏水的烧杯中，加热至95℃，溶液呈透明状时进行过滤得到滤液，滤液放入冰浴中8h，析出针状物晶体，再过滤；重复上述操作3 次，即可得到BHET 单体；
(3) 聚氨酯发泡材料的制备：取步骤(2) 所得BHET 单体100 份、发泡剂多异氰酸酯PAPI 90 份，水2 份，催化剂辛酸亚锡2 份，增溶剂硅油1 份依次加入反应烧瓶中，混合搅拌均匀即开始发泡反应，反应1 分钟后发泡完毕，得到聚氨酯发泡材料粗产品；将所得聚氨酯发泡材料粗产品常温常压下放置36h 熟化得到产品聚氨酯发泡材料。
得到的聚氨酯发泡材料的熔点为153℃，初始分解温度为230℃，压缩强度680KPa，密度95kg·m-3。