聚氨酯醇解产物评价体系构建研究(3)
1.2 聚氨酯醇解简介
目前，在聚氨酯废料的化学法回收利用的研究中，以醇解法的开发最为活跃，适用范围广。该法既能用于PU软质泡沫体的分解，也适用于分解PU硬质泡沫体及其他PU制品，生产工艺比较简单，并已取得了较好的经济效益和环保效益，是当今重点推广的PU废品处理回收方法。
1.2.1聚氨酯醇解研究进展
在日本，目前只有很小规模的厂内废弃物回收车间运作。
Bayer公司已经用RIM废料生产出高产率的醇解多元醇，用60%的回收多元醇与40%的新多元醇混合，制得的零件与用100%新的原料制成的RIM零件具有相同的性能。这种加工方法能处理含有填料和内脱模剂及过漆的聚氨酯制件[9]。
BASF公司和美国一家资源回收公司Philip服务公司合资成立了化学回收法的一个“示范”工厂，该厂采用BASF公司开发的二元醇解法化学回收工艺，将聚氨酯废料分解成多元醇和异氰酸酯。对各种硬质聚氨酯泡沫塑料及汽车RIM废旧部件的回收能力约4500t/a。BASF公司称该公司研究的第二代醇解技术采用一步法能得到残留胺含量小于0.1%的再生多元醇。该法采用DEG及有机金属催化剂，在常压和温度200℃以下进行醇解反应，在对醇解产物中的少量芳香族胺进行端羟基化，得到回收硬泡多元醇。能够采用最多100%回收多元醇制成多种具有良好无形的硬质及半硬质泡沫[10]。该厂在1997年秋天建成投产，据 BASF公司称，回收多元醇主要用于汽车部件的制造，它在价格上有竞争力。
ICI聚氨酯公司（现Huntsman公司)重点研究了回收汽车上的废旧软质泡沫塑料来得到再生聚醚多元醇，报道了全MDI聚氨酯软泡回收的“分相”醇解工艺。该工艺将废软泡颗粒、DEG及催化剂的混合物加热到200℃，使泡沫颗粒溶解，反应3h,停止搅拌，过滤未反应固体后静置0.5h以内，二元醇解产物分成两相。上层主要由软泡聚酯多元醇组成，用DEG洗涤除去芳香族杂质，再蒸去DEG，即得到高质量的再生的软泡聚醚多元醇，可用于生产床具及垫材泡沫。底层主要由DEG及MDI衍生的胺组成，除去过量的DEG，得到约35%的DEG及65%的MDI组成的中等粘度的暗棕液体混合物，进行氧化丙烯化，可制适用于硬泡及半硬泡的聚酯多元醇[11]。ICI聚氨酯公司和英国Du Vergier公司1998年在建一个中试厂。
陶氏化学工业和Mobius技术公司在瑞士梅林的陶氏技术开发中心设置了回收利用废旧聚氨酯的示范系统，在Mobius技术公司开发的工艺中，将聚氨酯泡沫粉碎成50μm的大小颗粒，混合于多元醇再生产新的泡沫[12]。据称，粉末状废旧泡沫替代超过12%的新的多元醇，从而可减少聚氨酯的生产费用。
1.2.2聚氨酯醇解机理
醇解法是将聚氨酯废料化学法回收利用的一种基本方法，该法是用小分子的二元醇做醇解剂，与聚氨酯中的氨基甲酸酯或脲发生酯交换反应，生成带有羟基的低分子聚合物、聚醚或聚脂二元醇、二元胺等。醇解剂可以是乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、聚乙二醇等,此外,还使用助醇解剂,如醇胺、叔胺、碱金属或碱土金属的醋酸盐、钛酸酯等,反应温度一般在150～250℃[13]。在醇解反应中，PU 废料、醇解剂、助醇解剂的种类和配比以及反应温度和反应时间都会影响最终产物。多数人认为的醇解机理是：在醇和催化剂的作用下，聚氨酯中的氨基甲酸酯基断裂，被短的醇链取代，释放出长链多元醇和芳香族化合物，由于在降解过程中参与反应的基团比较多，还会发生许多副反应，主要的副反应是在醇解剂的作用下，脲基断裂生成胺和多元醇：
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