废旧聚氨酯的回收方法以及应用（一）——醇解法

在所有化学法回用聚氨酯材料的研究中，醇解不是研究得最多且已有工业规模的一种回用方法。根据醇解所用解剂、助醇解剂的不同，醇解法又可分为二元醇法、醇胺法、醇淦法和醇磷法。
　　聚氨酯大分子中含有大量的氨酯键、酯键和醚键，在降解剂、热和空气存在下会发生一系列降解反应。醇解法就是利用这一原理，将粉碎后的PU与二元醇混合，在200℃左右、催化剂作用下，使短链的二元醇与长链的PU发生再酯化反应，将PU降解成含聚酯或聚醚多元醇及少量胺的液体混合物。
　　醇解过程中主要发生以下反应。
（1）氨基甲酸酯基团的醇解反应：
—R1—NH—CO—O—R2—+HO—R3—OH → —R1—NH—CO—O—R3—OH+—R2—OH
（2）脲基团的反应：
—R1—NH—CO—NH—R1—+HO—R3—OH → —R1—NH—CO—O—R3—OH+—R1NH2
（3）同时还有氨基甲酸酯和脲基团的热降解等副反应：
—R1—NH—CO—O—R2— → —R1—NCO+HO—R2
—R1-NH—CO—O—CH2—CH2—R2— → —R1—NH2+CO2+CH2=CH—R2
—R1—NH—CO—O—R2— → —R1—NH—R2—+CO2
—R1—NH—CO—NH—R4— → —R1—NCO+R4—NH2
　　醇解反应所用醇解剂的种类、醇解剂与PU废料的配比、PU废料的种类、催化剂的种类及用量、反应温度等都是影响醇解是终产物及其用途的主要因素。
    （1）醇解剂
　　聚氨酯醇解可用的醇解剂较多，可以是二乙醇胺之类的氨基醇，也可用高沸点脂肪族二元醇，如EG、PG、DEG、DPG等。不同醇解剂得到的最终产物都是多羟基化合物与胺的混合物，但在反应条件上会略有不同。例如在相同条件下，用DPG作为醇解剂，醇解反应速率比用DEG作醇解剂要慢，得到的产物要粘稠；在产物粘度和羟值相同时，用DEG作醇解剂则可调节聚氨酯和二醇的最佳比例，使醇解反应更易进行。
    （2）反应温度的影响
　　反应温度的增加对提高反应速度、缩短反应时间有利，但使最终产物中游离胺的含量增加，对氨基甲酸酯降解反应速度 的增加比酯交换反应速度 的增加更明显，从而使羟值升谪，影响到产物的用途（羟值高只适合于再制硬质泡沫塑料）。因此，为了降低最终产物中胺的含量，不宜采用太高的反应温度。

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