专利名称：一种利用氨纶废丝制造热塑性聚氨酯tpu的工艺的制作方法
一种利用氨纶废丝制造热塑性聚氨酯TPU的工艺
本发明涉及废弃氨纶丝再利用的技术领域，具体的说是一种利用氨纶废丝 制造热塑性聚氨酯TPU的工艺。
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种利用氨纶废丝制造热塑 性聚氨酯TPU的工艺，应用此方法生产成本低能获得比较好的性能。
为了达到上述目的，设计一种利用氨纶废丝制造热塑性聚氨酯TPU的工艺， 其特征在于工艺步骤包括氨纶废丝的降解过程和热塑性聚氨酯TPU的合成过程，
所述氨纶废丝的降解过程由以下步骤组成(l)预处理先筛检氨纶废丝，将反 应用氨纶废丝撕成厚度小于2厘米状，后放在60-8(TC入鼓风烘箱干燥6小时 以上，干燥时需要翻动，以免氨纶废丝发黄；(2)降解反应先将稀释剂T和小 分子多元醇EJ口入反应釜，搅拌并通入氣气，升温至80 - 140。C，分多次将已预 处理的氨纶废丝和降解剂G加入反应釜中，温度升至130-18(TC时，恒温l.5 -3小时；当反应釜中中间体M的粘度达到700 - 20000mPa . s/"。C时,开始冷 却，并用60-100目的过滤网过滤待用；所述热塑性聚氨酯TPU的合成过程由以 下步骤组成(l)合成反应将降解过程中产生的中间体M、催化剂d、催化剂 C2、聚多元醇EJ口入反应器中，搅拌并升温至60 - 90°C,后加入根据R计量的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI并高速搅拌反应；(2)后处理待反应完毕后趁 热卸下，用不绣钢盘子盛装，在70-9(TC下熟化12小时，即可得到热塑性聚氨 酯TPU,后冷却、粉碎、注塑、物性检测。
在氨纶废丝的降解过程有下述重量百分比的反应原料
反应物名称 重量百分比
氨纶废丝 40-85%
稀释剂T 0-45%
小分子多元醇E) 5-50%
降解剂G 0. 5-5%
在热塑性聚氨酯TPU的合成过程有下述重量百分比的反应原料
反应物名称 重量百分比
中间体M 30—70%
聚多元醇E2 0-35%
催化剂d 0. 005-0. 1%
催化剂C2 0-0. 05°/。
4,4，-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI 20-50%
上述氨纶废丝釆用聚酯型氨纶废丝或聚醚型氨纶废丝。 上述稀释剂T釆用高沸点惰性溶剂或低分子量聚多元醇，优选羰基化合物 或分子量为400 - 2000的聚醚型多元醇。
上述小分子多元醇Et釆用2-6个碳原子的多元醇，优选4个碳的多元醇。 上述降解剂G釆用2-6个碳原子的有机物，优选2-4个碳原子的有机物。在反应过程中，加入适量的催化剂可以控制反应速度。催化剂d用于加快
反应速度，可釆用T-9即辛酸亚锡或T-12即二月桂酸二丁基锡等，催化剂C2 用于减慢反应速度，釆用酸性物质，如H3P04等。
上述聚多元醇E2釆用聚醚型或聚酯型的多元醇，优选分子量为1000 - 2000 的聚丙二醇PPG或聚四氢呋喃醚PTMG或由己二酸和l,4-丁二醇所聚合成的分子 量为1000 - 2000的多元醇。
本发明与现有技术相比的优点在于可以将氨纶废丝重新回收利用转化为 TPU,同时操作过程简单，可以解决生产过程中产生的废丝造成的环境污染的问
题，成本低，具有经济效益和环保效益。 [具体实施方式
]
下面对本发明作进一步说明，但本发明的内容完全不局限于此。 氨纶废丝的降解过程 实施例1
选取以下配方氨纶废丝50%,降解剂G 0.52%，小分子多元醇E, 1, 4-丁二醇BD0 49.48%。
釆用以下工艺步骤(l)选好氨纶废丝，撕成厚度小于1厘米左右，然后用 铁框装好放入7(TC鼓风高燥箱干燥8小时，(2)将BDO加入反应釜，搅拌，以 5L/min速度通入氮气，IO分钟后开始升温，温度到80。C时，加入废丝。注意观 察电流变化，若电流太高，停止加废丝，等温度上升后加入降解剂后再添加。 当温度为12(TC时，第一次加入降解剂G,锁好盖子，升温降解30分钟后，然 后再次添加废丝，废丝加完后，第二次添加降解剂G。维持温度为140-15(TC 降解90分钟，(3)当取样测得Vis-12000raPa . s/25。C,中间体M合格,(4 )开启 冷却水，冷却到60。C,用80目过滤网过滤，包装好，待用。实施例2
选取以下配方氨纶废丝45%,降解剂G1.2M,稀释剂T(低分子聚醚多元 醇)42.8%，小分子多元醇E！ 1,4-丁二醇BD0 11%。
釆用以下工艺步骤(l)选好氨纶废丝，撕成厚度小于1厘米左右，然后用 铁框装好放入7(TC鼓风高燥箱干燥8小时，(2)将BD0和稀释剂T加入反应釜， 后搅拌并以5L/min速度通入氮气，10分钟后开始升温，温度到8(TC时，加入 废丝，当温度为12(TC时，第一次加入降解剂G,锁好盖子，升温15(TC降解30 分钟后，然后添加废丝，废丝加完后，第二次添加降解剂G。维持温度为140-150。C降解120分钟，(3)当取样测Vis=3500mPa . s/25。C,即中间体M合格，(4) 开启冷却水，冷却到60'C,用80目过滤网过滤，包装好，待用。 实施例3
选取以下配方氨纶废丝65%,降解剂G3y。，稀释剂T (含羰基化合物)25 %,小分子多元醇E1 1， 4-丁二醇BDO 7%。
釆用以下工艺步骤(l)选好氨纶废丝，撕成厚度小于1厘米左右，然后用 铁框装好放入7(TC鼓风高燥箱干燥8小时，(2)将BDO和稀释剂T加入反应釜， 后搅拌并以5L/min速度通入氮气，10分钟后开始升温，温度到8(TC时，加入 废丝，当温度为12(TC时，第一次加入降解剂G,锁好盖子，升温135i:降解30 分钟后，然后添加废丝，废丝加完后，第二次添加降解剂G。维持温度为130-140。C降解90分钟，然后110。C，真空负压O. 9腿Pa,抽20分钟，(3)当取样测 得Vis=4000mPa . s/25。C,即中间体M合格,(4)开启冷却水,冷却到6(TC,用 80目过滤网过滤，包装好，待用。 TPU的合成过程 实施例1选取以下配方中间体M43。/。，聚酯型多元醇17%， MDI 39.992%,催化 剂T-9 0. 008%。
釆用以下工艺步骤:根据R值计算出MDI的用量，将中间体M、催化剂T-9、 聚酯型多元醇加入反应器中，撹拌均勾，升温至75 - 80。C加入计量的MDI,然后 高速搅拌反应，反应完毕，趁热卸下，用不绣钢盘子盛装，8(TC熟化12小时， 即可得到热塑性聚氨酯。 实施例2
选取以下配方中间体M 55%,聚酯型多元醇10%, MDI 34.987%，催化 剂T-9 0. 008 % ,催化剂H3P04 0. 005%。
采用以下工艺步骤:根据R值计算出MDI的用量，将中间体M、催化剂T-9、 催化剂H3P04、聚酯型多元醇加入反应器中，搅拌均匀，升温至75 - 80'C加入计 量的MDI，然后高速搅拌反应，反应完毕，趁热卸下，用不绣钢盘子盛装，80°C 熟化12小时，即可得到热塑性聚氨酯。
权利要求
1.一种利用氨纶废丝制造热塑性聚氨酯TPU的工艺，其特征在于工艺步骤包括氨纶废丝的降解过程和热塑性聚氨酯TPU的合成过程，所述氨纶废丝的降解过程由以下步骤组成(1)预处理先筛检氨纶废丝，将反应用氨纶废丝撕成厚度小于2厘米状，后放在60-80℃入鼓风烘箱干燥6小时以上，干燥时需要翻动，以免氨纶废丝发黄；(2)降解反应先将稀释剂T和小分子多元醇E1加入反应釜，搅拌并通入氮气，升温至80-140℃，分多次将已预处理的氨纶废丝和降解剂G加入反应釜中，温度升至130-180℃时，恒温1.5-3小时；当反应釜中中间体M的粘度达到700-20000mPa·s/25℃时，开始冷却，并用60-100目的过滤网过滤待用；所述热塑性聚氨酯TPU的合成过程由以下步骤组成(1)合成反应将降解过程中产生的中间体M、催化剂C1、催化剂C2、聚多元醇E2加入反应器中，搅拌并升温至60-90℃，后加入根据R计量的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI并高速搅拌反应；(2)后处理待反应完毕后趁热卸下，用不绣钢盘子盛装，在70-90℃下熟化12小时，即可得到热塑性聚氨酯TPU，后冷却、粉碎、注塑、物性检测。
2. 根据权利要求1所述的一种利用氨纶废丝制造热塑性聚氨酯TPU的工艺， 其特征在于所述氨纶废丝的降解过程有下述重量百分比的反应原料反应物名称 重量百分比氨纶废丝 40-85%稀释剂T 0-45%小分子多元醇Ei 5-50% 降解剂G 0. 5-5% 。
3. 根据权利要求1所述的一种利用氨纶废丝制造热塑性聚氨酯TPU的工艺， 其特征在于所述热塑性聚氨酯TPU的合成过程有下述重量百分比的反应原 料反应物名称 重量百分比中间体M 30-70% 聚多元醇E2 0-35% 催化剂d 0. 005-0. 1%催化剂C2 0-0. 05%4，4，-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI 20-50% 。
4. 根据权利要求1或2所述的一种利用氨纶废丝制造热塑性聚氨酯TPU的工 艺，其特征在于所述氨纶废丝为聚酯型氨纶废丝或聚醚型氨纶废丝。
5. 根据权利要求1或2所述的一种利用氨纶废丝制造热塑性聚氨酯TPU的工 艺，其特征在于所述稀释剂T釆用高沸点惰性溶剂或低分子量聚多元醇， 优选羰基化合物或分子量为400 - 2000的聚醚型多元醇。
6. 根据权利要求1或2所述的一种利用氨纶废丝制造热塑性聚氨酯TPU的工 艺，其特征在于所述小分子多元醇E,釆用2-6个碳原子的多元醇，优选4 个碳的多元醇。
7. 根据权利要求1或2所述的一种利用氨纶废丝制造热塑性聚氨酯TPU的工 艺，其特征在于所述降解剂G釆用2-6个碳原子的有机物，优选2-4个碳原子的有机物。
8. 根据权利要求1或3所述的一种利用氨纶废丝制造热塑性聚氨酯TPU的工艺，其特征在于所述催化剂C,用于加快反应速度，采用T-9或T-12，催 化剂C2用于减慢反应速度，采用酸性物质。
9. 根据权利要求1或3所述的一种利用氨纶废丝制造热塑性聚氨酯TPU的工 艺，其特征在于所述聚多元醇E2釆用聚醚型或聚酯型的多元醇，优选分 子量为1000 - 2000的聚丙二醇PPG或聚四氧吹喃醚PTMG或由己二酸和 1，4-丁二醇聚合的分子量为1000 - 2000的多元醇。
全文摘要
本发明公开了一种利用氨纶废丝制造热塑性聚氨酯TPU的工艺，其特征在于工艺步骤包括氨纶废丝的降解过程和热塑性聚氨酯TPU的合成过程。降解过程包括预处理和降解反应，热塑性聚氨酯TPU的合成过程包括合成反应和后处理。本发明的工艺方法可以将氨纶废丝重新回收利用转化为TPU，同时操作过程简单，可以解决生产过程中产生的废丝造成的环境污染的问题，生产成本低，获得产品性能优越，具有较好的经济效益和环保效益，同时也为氨纶废丝再生利用开辟一种新的途径。
文档编号C08J11/18GK101525406SQ200910048629
公开日2009年9月9日 申请日期2009年3月31日 优先权日2009年3月31日
发明者詹国胜, 谢国龙 申请人:上海联景聚氨酯工业有限公司