Способ получения полиольного компонента для эластичных пенополиуретанов
Изобретение относится к способу получения полиольного компонента путем переработки твердых отходов производства пенополиуретана - поролона марок А и Б. Способ заключается в том, что осуществляют деструкцию твердых отходов химическим путем, растворяя отходы подогретым спиртовым раствором щелочи. Затем спирт и щелочь удаляют, а оставшуюся массу сушат и вводят в полиольный компонент, перемешивают, далее процеживают через сито. Изобретение позволяет упростить процесс переработки твердых отходов.
Изобретение относится к производству пенополиуретанов (ППУ), а именно - поролона марок А и Б (ТУ 2254-001-32962373-98), так как переработанные твердые отходы производства ППУ могут быть использованы в производстве ППУ для замены полиольного компонента.
Цель изобретения - переработка твердых отходов производства пенополиуретана, которые образуются в результате обрезки кромки поролоновых блоков и резки этих блоков на листы и полотна. Эти отходы по химическому составу и свойствам представляют собой 100% эластичный ППУ - поролон (марок А и Б со свойствами, соответствующими ТУ 2226-001-32962373-98).
Известен способ превращения отходов полиуретанов в олигомерные продукты [1] термохимической деструкцией в присутствии деструктирующих агентов в машинах шнекового типа, отличающийся тем, что деструкцию осуществляют при степени сжатия 2...6 и сдвиговых напряжениях 60...300 Н/м2 при 220...260°С в течение 1...3 минут, а деструктирующие агенты используют в количестве 5...10% от массы отходов (прототип). Основным недостатком данного способа является сложность его реализации из-за необходимости использования специального шнекового оборудования, необходимости нагрева до 220...260°С и применения дополнительных деструктирующих агентов.
Предлагается способ получения полиольного компонента для эластичного ГШУ, сущность которого заключается в том, что деструкцию твердых отходов осуществляют химическим путем, растворяя их подогретым до 50°С 15% раствором щелочи (КОН или NaOH) в спирте (этиловом или метиловом), после чего спирт из раствора удаляют отгонкой при 80°С, а щелочь вымывают водой при 30°С или нейтрализуют кислотой (H2SO4) до рН=7. Оставшуюся массу, представляющую собой гидроксилсодержащие соединения полиуретана (радикалы полиуретана с гидроксильными и аминными группами с молекулярной массой 12000, содержащие спиртовые группы ОН, массовая доля которых составляет 52 мг КОН/г, [4]), сушат при 80°С в течение 5 часов и вводят в полиольный компонент (простой полиэфир - полиоксипропиленгликоль, лапрол 3603-2-12, ТУ2226-015-10488057-94), перемешивают в течение 30 минут, процеживают через сито и используют в производстве поролона, исходными компонентами которого помимо полиола являются: толуилендиизоционат (ТДИ 80/20, ТУ113-00-05761693-17-85); аминный катализатор (ДАБКО, ТУ6-094234-77); октоат олова (катализатор 230, ТУ6-02-539-75); силикон (КЭП-2а, ТУ6-08-813-73); метиленхлорид (ГОСТ 9968-86); вода [2].
Пример реализации предлагаемого способа
Предлагаемый способ реализуется следующим образом:
1) измельченные твердые отходы производства эластичного ППУ в виде крошки с размерами до 10 мм растворяют в подогретом до 50°С растворе щелочи в спирте (15% раствор натрия гидроксида - NaOH в этиловом спирте) в емкости из нержавеющей стали, со съемной крышкой. Масса отходов составляет около 70% от массы спирта в растворе;
2) выпариванием (отгонкой) при нагревании до 80°С из полученного раствора удаляют спирт, используя для этого прибор для отгонки с водяным, шариковым холодильником, подобный описанному в работе [3, с.52];
3) вымыванием водой при температуре до 30°С либо нейтрализацией кислотой (например: серной H2SO4) удаляют щелочь до рН=7, в той же емкости;
4) с помощью вакуум-фильтра из раствора удаляют воду;
5) оставшуюся массу, которая представляет собой гидроксилсодержащие соединения полиуретана, сушат на противнях при температуре до 80°С в течение 5 часов и получают порошок с насыпной плотностью 0,28 г/см3 с массовой долей влаги около 0,6%;
6) полученный порошок вводят в полиольный компонент в количестве до 10% (весовых) от массы полиола, перемешивают в течение 30 минут до получения однородной консистенции, процеживают через сито с ячейками 0,5×0,5 мм и используют в производстве эластичного ППУ.
Таким образом, отходы возвращаются в производство.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР №1168571, кл. С08J 11/04, опубл. Бюл. №27, 1985 г.
2. Временный технологический регламент на производство пенополиуретана эластичного, блочного. - Кузнецк: ООО «Органика», 2002, с.64.
3. Общий практикум по органической химии. Под ред. А.Н. Коста - М.: Мир, 1965, 678 с.
4. Практическое руководство по определению молекулярных весов и молекулярно-весового распределения полимеров / Шатенштейн А.И. и др. - М.-Л.: Химия, 1964, с.188.
Способ получения полиольного компонента для эластичных пенополиуретанов путем переработки твердых отходов производства пенополиуретана, заключающийся в том, что осуществляют деструкцию твердых отходов химическим путем, растворяя их подогретым спиртовым раствором щелочи, затем спирт и щелочь удаляют, а оставшуюся массу сушат и вводят в полиольный компонент, перемешивают, процеживают через сито и используют в производстве.
