废旧聚氨酯材料的醇解研究

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聚氨酯是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等,广泛应用于汽车制造、冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、石油化工、矿山机械、航空、医疗、农业等许多领域。我国聚氨酯产品消费量逐年增大,数量巨大的聚氨酯废弃后因难以降解在环境中会存在数十年甚至数百年,势必会给环境带来严重的破坏。在环保意识逐渐增强的今天,为消除白色污染,实现资源的充分利用,保证经济和社会的可持续发展,废旧聚氨酯的回收利用成为迫切需要解决的问题。本文综述了废旧聚氨酯材料的降解回收技术及发展趋势,并着重讨论了醇解法回收废旧聚氨酯的原理及方法,对废旧聚氨酯弹性体,软泡以及硬泡分别进行了实验研究。本文以废旧聚氨酯弹性体,废旧聚氨酯软泡,废旧聚氨酯硬泡为研究对象,对其进行醇解研究,从中分离回收聚合物多元醇。通过改变醇解剂的种类,乙二醇,丙二醇,一缩二乙二醇,一缩二丙二醇;改变醇解温度,120℃-200℃;改变醇解时间,2h-15h;改变废旧聚氨酯材料与醇解剂的比例,1:0.5,1:l,1:2,1:3;采用助醇解剂,二乙醇胺,三乙醇胺,系统的对各种聚氨酯废旧材料进行醇解,对醇解产物进行分离,并对上层分离出来的聚氨酯多元醇进行分析。通过对羟值和粘度的分析,筛选出醇解各种废旧聚氨酯材料的最优条件。本文使用傅里叶变换红外光谱仪对废旧聚氨酯材料进行分析,鉴别合成其材料的多元醇种类,如聚酯,聚醚;多异氰酸酯的种类,如MDI,TDI,并对废旧聚氨酯的醇解产物进行定性分析;采用凝胶渗透色谱仪对醇解产物的分子量的进行分析;对产物进行羟值和粘度的分析来考察醇解的效率;采用差示扫描量热仪对废旧聚氨酯的热变化进行分析,查明它们的玻璃化转变温度及相转变温度。
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