催化剂对废旧PU硬泡回收再利用的影响

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2020.10.012

中国塑料 ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (10): 69-74.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.10.012

催化剂对废旧PU硬泡回收再利用的影响

顾晓华, 吕士伟(), 罗鸿翔, 李燕

齐齐哈尔大学，黑龙江齐齐哈尔 161006

收稿日期:2020-04-10 出版日期:2020-10-26 发布日期:2020-10-26
基金资助:
黑龙江省省属本科高校基本科研业务费面上项目(135409301)

Effect of Two⁃Component Small Molecule Alcoholysis Agent on Recycling and Reuse of Waste PU Foam

GU Xiaohua, LYU Shiwei(), LUO Hongxiang, LI Yan

Qiqihar University，Qiqihar 161006，China

Received:2020-04-10 Online:2020-10-26 Published:2020-10-26
Contact: LYU Shiwei E-mail:599848533@qq.com

摘要/Abstract

摘要：

用含有小分子醇的交联剂和催化剂使废旧聚氨酯（PU）硬泡进行降解能够获得多元醇，将降解料与聚醚多元醇、催化剂和发泡剂共混以制备白料，然后与黑料异氰酸酯混合均匀，得到再生PU硬泡。通过对降解产物的黏度、羟值以及获得的再生PU硬泡材料的密度、强度、吸水率、热稳定性、扫描电子显微镜、红外光谱和热失重等进行测试分析，得出了催化剂添加量对废旧PU材料回收再利用的影响因素。结果表明，催化剂（KOH）用量为0.9 g时废旧PU的降解效果最好，获得的再生PU硬泡的密度为37.6 kg/cm³，压缩强度为164.2 kPa，热导率为0.015 24 W/（m·K），吸水率为0.429 5 %。

关键词: 废旧聚氨酯硬泡, 小分子醇, 醇解, 发泡, 添加剂

Abstract:

Polyols were obtained by degrading waste PU rigid foams with cross-linking agents and catalysts containing small-molecular alcohols. The resultant degradable materials were blended with polyether polyols， catalysts and blowing agents to prepare white materials and then mixed with black isocyanates to get the regenerated PU hard foam. The rege-nerated PU rigid foam was analyzed in terms of the viscosity， hydroxyl value， density， strength， water absorption， thermal stability， infrared spectroscopy and scanning electron microscopy， and the effect of addition amount of catalyst on the recycling and reuse of the waste PU rigid foams was investigated. The results indicated that the waste PU rigid foams achieved the optimum degradation effect when 0.9 g of KOH catalyst was added. The density of regenerated PU hard foam was 37.6 kg/cm³， its compressive strength was 164.2 kPa， its thermal conductivity was 0.015 24 W/（m·K ）， and the water absorption rate was 0.429 5 %.

Key words: waste polyurethane rigid foam, small molecule alcohol, alcoholysis, foaming, additive

中图分类号:

TQ 323.8

顾晓华, 吕士伟, 罗鸿翔, 李燕. 催化剂对废旧PU硬泡回收再利用的影响[J]. 中国塑料, 2020, 34(10): 69-74.

GU Xiaohua, LYU Shiwei, LUO Hongxiang, LI Yan. Effect of Two⁃Component Small Molecule Alcoholysis Agent on Recycling and Reuse of Waste PU Foam[J]. China Plastics, 2020, 34(10): 69-74.

图/表 7

名称	黏度（25 ℃）/mPa·s	压缩强度/kPa	吸水率/%	羟值/mgKOH·g^-1	泡孔参数闭孔率/%	导热系数/W·（m·K）^-1
A1	9 532	123.5	0.558 6	485	86.7	0.018 28
A2	8 329	133.3	0.552 5	516	88.4	0.016 89
A3	9 302	123.8	0.561 2	543	95.6	0.016 14
A4	10 230	108.3	0.564 2	585	98.2	0.015 24
A5	9 430	115.4	0.532 6	564	95.5	0.017 47
A6	8 802	125.5	0.522 1	551	89.4	0.018 75
A7	10 990	106.2	0.544 1	563	84.7	0.018 72
A8	11 200	103.9	0.562 3	521	86.5	0.019 85
A9	9 232	112..2	0.585 4	495	85.2	0.021 85

表1 降解料和发泡产物的测试性能

Tab.1 Performance of degradable materials and foam products

图1 降解料的黏度和再生PU硬泡的强度

Fig.1 Viscosity of degradable materials and strength of recycled PU rigid foam

图2 再生PU硬泡与吸水率的关系

Fig.2 Relationship between recycled PU rigid foam and water absorption

图3 双组分不同降解产物的羟值图

Fig.3 Hydroxyl value of two different degradation products

图4 再生PU硬泡的SEM照片

Fig.4 Scanning electron micrograph of recycled PU rigid foam

图5 再生PU硬泡的IR曲线

Fig.5 Infrared spectrum curves of recycled PU rigid foam

图6 再生PU硬泡的TG分析

Fig.6 Thermal weight loss analysis of regenerated PU rigid foam

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