聚氨酯泡沫的降解方法与流程

本发明关于一种聚氨酯泡沫的降解方法，特别是关于一种分段降解的聚氨酯泡沫的降解方法。

背景技术：

1、随着全球聚氨酯材料年生产量与消费量的增加，废弃聚氨酯材料的数量也不断增加，虽然聚氨酯材料在环境中可被阳光、水气自然降解，但其降解速度缓慢、时间冗长，依然造成环境危害，而聚氨酯材料的关键原料大都来自石化原料，因此无法回收废弃聚氨酯材料，且必会造成石化资源过度浪费。

2、然而，在聚氨酯泡沫材料中，软质聚氨酯泡沫在降解过程中会产生大量不溶物，且降解后所得到的多元醇会有久置后异物沉淀的现象，以至于会影响多元醇的回收率与回收应用的品质稳定性。

3、另外，已有相关研究利用多元醇与氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、三乙胺、柠檬酸盐、乙酸盐、磷酸盐的混合物作为降解液，虽然最终可以与降解后所得到的多元醇一同应用于聚氨酯材料的合成，但由于现有降解液无法回收再利用，导致会直接增加降解多元醇的生产成本，影响到商品的经济效益。

4、有鉴于此，如何找寻适当的降解液，并提供高效的聚氨酯泡沫的降解方法，使聚氨酯泡沫及其降解液能够循环再利用，遂成相关业者努力的目标。

技术实现思路

1、本发明的一目的在于提供一种聚氨酯泡沫的降解方法，其通过二阶段降解以减少不溶物的产生，并可提升降解后的多元醇的回收比例。

2、本发明的一实施方式提供一种聚氨酯泡沫的降解方法，包含进行一第一混合步骤、进行一第一降解步骤、进行一第二混合步骤、进行一第二降解步骤以及进行一减压步骤。第一混合步骤是将一聚氨酯泡沫与一第一降解液混合，以形成一第一降解体系，且第一降解液具有如式(i)或式(ii)所示的一结构：

3、

4、

5、其中，r为碳数2至6的亚烷基或其结构异构物、苯基及其衍生物。第一降解步骤是将第一降解体系于一第一反应温度下降解后，形成一液态降解液混合物与一不溶物，并移除液态降解液混合物。第二混合步骤是将不溶物与一第二降解液混合，以形成一第二降解体系。第二降解步骤是将第二降解体系于一第二反应温度下降解后，降温并静置分层以得到上层的一中间产物。减压步骤是将中间产物于一反应压力下去除剩余的第一降解液，以得到一多元醇。

6、依据前段所述的聚氨酯泡沫的降解方法，可更包含进行一破碎步骤。破碎步骤是于第一混合步骤之前，将聚氨酯泡沫破碎以形成多个聚氨酯泡沫碎片。

7、依据前段所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其中聚氨酯泡沫是经一聚合反应而得，且聚合反应的反应单体可包含一异氰酸酯组分以及一异氰酸酯反应性组分。

8、依据前段所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其中异氰酸酯组分可为芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯衍生物、脂肪族二异氰酸酯衍生物、多亚甲基多苯基异氰酸酯或其混合。

9、依据前段所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其中异氰酸酯反应性组分可为聚酯多元醇、聚醚多元醇、小分子多官能化合物或其混合。

10、依据前段所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其中聚氨酯泡沫与第一降解液的质量比可为1：0.9至1：3。

11、依据前段所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其中第一反应温度可为110℃至170℃。

12、依据前段所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其中于第一降解步骤中，第一降解体系于第一反应温度下维持一第一降解时间，且第一降解时间可为30分钟至3小时。

13、依据前段所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其中液态降解液混合物的移除量可为第一降解液的加入量的40％至100％。

14、依据前段所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其中第二降解液可为聚酯多元醇、聚醚多元醇、小分子多官能化合物或其混合。

15、依据前段所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其中聚氨酯泡沫与第二降解液的质量比可为1：0.1至1：3。

16、依据前段所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其中第二反应温度可为110℃至170℃。

17、依据前段所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其中于第二降解步骤中，第二降解体系于第二反应温度下维持一第二降解时间，且第二降解时间可为30分钟至4小时。

18、依据前段所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其中反应压力可为1mbar至1000mbar。

19、借此，本发明的聚氨酯泡沫的降解方法通过分段降解以减少降解过程中不溶物的产出，提高降解后多元醇的回收率，且第一降解液可完全回收重复利用，而第二降解液的使用可达到最小化，以降低降解后得到的多元醇的生产成本，并提升商业价值，促进聚氨酯泡沫的循环利用。

技术特征：

1.一种聚氨酯泡沫的降解方法，其特征在于，包含：

2.如权利要求1所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其特征在于，更包含：

3.如权利要求1所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其特征在于，该聚氨酯泡沫是经一聚合反应而得，且该聚合反应的反应单体包含一异氰酸酯组分以及一异氰酸酯反应性组分。

4.如权利要求3所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其特征在于，该异氰酸酯组分为芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯衍生物、脂肪族二异氰酸酯衍生物、多亚甲基多苯基异氰酸酯或其混合。

5.如权利要求3所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其特征在于，该异氰酸酯反应性组分为聚酯多元醇、聚醚多元醇、小分子多官能化合物或其混合。

6.如权利要求1所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其特征在于，该聚氨酯泡沫与该第一降解液的质量比为1：0.9至1：3。

7.如权利要求1所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其特征在于，该第一反应温度为110℃至170℃。

8.如权利要求1所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其特征在于，于该第一降解步骤中，该第一降解体系于该第一反应温度下维持一第一降解时间，且该第一降解时间为30分钟至3小时。

9.如权利要求1所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其特征在于，该液态降解液混合物的移除量为该第一降解液的加入量的40％至100％。

10.如权利要求1所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其特征在于，该第二降解液为聚酯多元醇、聚醚多元醇、小分子多官能化合物或其混合。

11.如权利要求1所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其特征在于，该聚氨酯泡沫与该第二降解液的质量比为1：0.1至1：3。

12.如权利要求1所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其特征在于，该第二反应温度为110℃至170℃。

13.如权利要求1所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其特征在于，于该第二降解步骤中，该第二降解体系于该第二反应温度下维持一第二降解时间，且该第二降解时间为30分钟至4小时。

14.如权利要求1所述的聚氨酯泡沫的降解方法，其特征在于，该反应压力为1mbar至1000mbar。

技术总结本发明提供一种聚氨酯泡沫的降解方法，其包含第一混合步骤、第一降解步骤、第二混合步骤、第二降解步骤以及减压步骤。第一混合步骤系将聚氨酯泡沫与第一降解液混合以形成第一降解体系。第一降解步骤系将第一降解体系降解后以得到不溶物。第二混合步骤系将不溶物与第二降解液混合以形成第二降解体系。第二降解步骤系将第二降解体系降解后以得到中间产物。减压步骤系将中间产物去除剩余的第一降解液以得到多元醇。借此，本发明以二阶段降解方式降解聚氨酯泡沫，可提升多元醇的回收比例，并降低生产成本以提升商业价值。技术研发人员：陈耀煌,陈俊安受保护的技术使用者：上纬创新育成股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12