一种硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法和应用，涉及聚氨酯废料回收利用技术领域。本发明提供的硬质聚氨酯泡沫塑料的制备原料包括多元醇、异氰酸酯、聚氨酯泡沫废料活化微粉、催化剂、泡沫稳定剂、阻燃剂和发泡剂。聚氨酯泡沫废料在机械剪切过程中产生的机械能与热能导致聚氨酯链段上氢键断裂，物理交联密度降低，提高微粉的表观活化能；机械力场诱发力化学反应，导致氨基甲酸酯基中的C‑O键发生一定程度的断裂，产生具有端基活性的羟基基团使微粉反应活性增加，将该聚氨酯泡沫废料活化微粉代替部分多元醇制备硬质聚氨酯泡沫塑料，实现了聚氨酯废料的高附加值资源化利用，且制备的硬质聚氨酯泡沫塑料性能优异。

说明书

技术领域

本发明涉及聚氨酯废料回收利用技术领域，尤其涉及一种硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法和应用。

背景技术

聚氨酯是当今世界上应用最广泛的高分子材料之一，在泡沫、弹性体、塑料、粘结剂、涂料等方面均有广泛应用。硬质聚氨酯泡沫塑料，简称聚氨酯硬泡，它在聚氨酯制品中的用量仅次于软质聚氨酯泡沫塑料，被广泛用于冰箱、冰柜的箱体绝热层、冷库、冷藏车等绝热材料，建筑物、储罐及管道保温材料，少量用于非绝热场合，如仿木材、包装材料等。随着聚氨酯硬泡的生产和消费量逐年累增，大量聚氨酯硬泡制品的淘汰量剧增，对我国造成的环境压力凸显，如何环保高效地对聚氨酯废料进行回收再利用也慢慢成为了聚氨酯行业所面临的难题。

中国专利CN104830049A公开了一种利用硬质泡沫废料生产的复合聚氨酯泡沫板材，由以下重量份的组分制备而成：异氰酸酯60～150份；多元醇化合物100份；催化剂0.1～2份；发泡剂1～5份；占总质量的60～90％的硬质泡沫废料，复合聚氨酯泡沫板材的压缩强度(形变10％)为0.45～0.51MP，尺寸稳定性为0.5～0.6％。然而，上述复合聚氨酯泡沫板材的力学性能不够高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法和应用，本发明提供的硬质聚氨酯泡沫塑料的力学性能优异。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种硬质聚氨酯泡沫塑料，以质量份数计，包括以下制备原料：

所述氨酯泡沫废料活化微粉由聚氨酯泡沫废料经机械剪切得到。

优选的，所述机械剪切的温度为50～85℃，线速度为10～60m/min；所述聚氨酯泡沫废料活化微粉的粒径为≤65μm。

优选的，所述多元醇包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丁二烯多元醇、聚碳酸酯多元醇、松香酯多元醇和蓖麻油中的一种或多种；所述多元醇的羟值≥70mgKOH/g，粘度为≤1000Pa/s；

优选的，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、奈二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。

优选的，所述催化剂包括叔胺类催化剂和/或有机金属盐类催化剂；

所述叔胺类催化剂包括N,N-二甲基十六烷基胺、三乙烯二胺、三亚乙基二胺、N-甲基吗啡啉、N-乙基吗啡啉、二乙醇胺和二甲基乙醇胺中的一种或多种；

所述有机金属盐类催化剂包括辛酸亚锡、油酸亚锡、二丁基锡二月桂酸脂、异辛酸锌、异辛酸铋和异辛酸钾中的一种或多种。

优选的，所述阻燃剂包括有机阻燃剂和/或无机阻燃剂；

所述有机阻燃剂包括三(2-氯乙基)磷酸酯、三(2-氯丙基)磷酸酯、甲基磷酸二甲酯、五溴乙苯、磷酸三甲酯和磷酸二苯基异辛脂的一种或几种；

所述无机阻燃剂包括三氧化二锑、氢氧化铝水合物和三聚氰胺中的一种或几种。

优选的，所述泡沫稳定剂包括硅油。

优选的，所述发泡剂包括水、环戊烷、正戊烷和异戊烷中的一种或多种；

本发明提供了上述技术方案所述硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，包括以下步骤：

将聚氨酯泡沫废料活化微粉和多元醇第一混合，向得到的第一混合料中加入催化剂、泡沫稳定剂和阻燃剂进行第二混合，得到第二混合料；向所述第二混合料中加入异氰酸酯和发泡剂，进行第三混合，将得到得第三混合料进行发泡后固化，得到硬质聚氨酯泡沫塑料。

本发明提供了上述技术方案所述硬质聚氨酯泡沫塑料或上述技术方案所述制备方法得到得硬质聚氨酯泡沫塑料在沙发、保温、缓冲包装或隔热中的应用。

本发明提供了一种硬质聚氨酯泡沫塑料，以质量份数计，包括以下制备原料：多元醇100份；异氰酸酯50～100份；聚氨酯泡沫废料活化微粉5～40份；催化剂0.1～2份；泡沫稳定剂0.5～5份；阻燃剂0.1～15份；发泡剂1～15份；所述氨酯泡沫废料活化微粉由聚氨酯泡沫废料经机械剪切得到。本发明对聚氨酯泡沫废料机械剪切过程中，经挤压、拉伸和剪切作用产生的机械能与热能作用于聚氨酯链段上产生极高内应力，导致氢键断裂，物理交联密度降低，同时发生机械力化学反应，导致分子结构中键能较弱的氨基甲酸酯基中的C-O键发生一定程度的断裂，产生一定量的羟基，得到的氨酯泡沫废料活化微粉具有较高的表观活化能和端基活性。将该聚氨酯泡沫废料活化微粉用于制备硬质聚氨酯泡沫塑料，与异氰酸酯、多元醇原料具有较好的相容性，能够参与聚氨酯硬泡发泡的聚合反应，替代部分多元醇原料与异氰酸酯发生聚合反应，减少了多元醇的用量。同时，通过对硬质聚氨酯泡沫塑料中各制备原料用量的控制，使得硬质聚氨酯泡沫塑料与未添加微粉的硬泡产品物性指标、外观结构基本没有差异。如实施例结果所示，本发明制备的硬质聚氨酯泡沫塑料的拉伸强度为0.29～0.44MPa，断裂伸长率为10～20％，密度为48～63kg/m

本发明提供了上述技术方案所述硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，本发明提供得制备方法，工艺操作简单，可实现聚氨酯软泡废料的高附加值回收利用，为聚氨酯软泡废料的资源利用提供了新的途径，而且大大降低了硬质聚氨酯泡沫塑料的生产成本，减少了聚氨酯泡沫废料对环境的污染，适宜工业化生产。

具体实施方式

本发明提供了一种硬质聚氨酯泡沫塑料，以质量份数计，包括以下制备原料：

所述氨酯泡沫废料活化微粉由聚氨酯泡沫废料经机械剪切得到。

以质量份数计，本发明提供的硬质聚氨酯泡沫塑料的制备原料包括多元醇100份。在本发明中，所述多元醇优选包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丁二烯多元醇、聚碳酸酯多元醇、松香酯多元醇和蓖麻油中的一种或多种；当所述多元醇为上述物质中的多种时，本发明对各多元醇的配比没有特殊要求，任意配比均可。在本发明中，所述聚酯多元醇优选包括芳香族聚酯多元醇、脂肪族聚酯多元醇和混酸系聚酯多元醇中一种或几种，所述聚醚多元醇优选包括聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇和特种聚醚多元醇中的一种或几种；所述松香酯多元醇优选包括甘油和/或季戊四醇。在本发明中，所述多元醇的羟值优选为≥70mgKOH/g，更优选为70～120mgKOH/g，进一步优选为75～100mgKOH/g；粘度优选为≤1000Pa/s，更优选为400～900Pa/s，进一步优选为500～800Pa/s。

以所述多元醇的质量份数为基准，本发明提供的硬质聚氨酯泡沫塑料的制备原料包括异氰酸酯50～100份，优选为30～70份，更优选为40～60份。在本发明中，所述异氰酸酯优选包括甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、奈二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。当所述异氰酸酯为上述物质中的多种时，本发明对各异氰酸酯的配比没有特殊要求，任意配比均可。

以所述多元醇的质量份数为基准，本发明提供的硬质聚氨酯泡沫塑料的制备原料包括聚氨酯泡沫废料活化微粉5～40份，更优选为10～35份，进一步优选为15～35份，更进一步优选为20～30份。在本发明中，所述聚氨酯泡沫废料活化微粉的粒径优选≤65μm，更优选为80～150目(即38.5～63μm)。在本发明中，所述聚氨酯泡沫废料活化微粉具有羟基活性基团，因此与异氰酸酯、多元醇原料具有较好的相容性，并能够替代多元醇原料与异氰酸酯发生聚合反应，减少了多元醇的用量。

在本发明中，所述氨酯泡沫废料活化微粉由聚氨酯泡沫废料经机械剪切得到，具体的，所述氨酯泡沫废料活化微粉的制备方法，优选包括以下步骤：将聚氨酯泡沫废料剪裁成块，得到块状聚氨酯泡沫废料；利用机械剪切设备将所述块状聚氨酯泡沫废料进行机械剪切，得到聚氨酯泡沫废料活化微粉。

本发明将聚氨酯泡沫废料剪裁成块，得到块状聚氨酯泡沫废料。在本发明中，所述聚氨酯泡沫废料优选为软质聚氨酯泡沫废料；所述软质聚氨酯泡沫废料优选为沙发用软质聚氨酯泡沫废料或汽车座椅用软质聚氨酯泡沫废料。本发明对于所述沙发用软质聚氨酯泡沫废料或汽车座椅用软质聚氨酯泡沫废料没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的沙发用软质聚氨酯泡沫废料或汽车座椅用软质聚氨酯泡沫废料即可。所述剪裁成块前，本发明优选先对软质聚氨酯泡沫废料进行清洗、干燥和磁选。本发明利用磁选去除金属杂质。本发明对所述清洗和干燥的过程没有特殊要求，采用本领域熟知的清洗和干燥过程即可。本发明对所述剪裁成块的过程没有特殊要求。在本发明中，所述块状聚氨酯泡沫废料的形状优选为立方体，所述块状聚氨酯泡沫废料的尺寸优选10～50mm，更优选为30～40mm。

得到块状聚氨酯泡沫废料后，本发明利用机械剪切设备将所述块状聚氨酯泡沫废料进行机械剪切，得到聚氨酯泡沫废料活化微粉。在本发明中，所述机械剪切设备优选包括双辊机械剪切机、压延机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和开炼机中的一种或几种，更优选为双辊机械剪切机；在本发明中，所述机械剪切设备的台数优选为1～8台，更优选为2～5台。在本发明中，当所述机械剪切设备为双辊机械剪切机时，所述双辊机械剪切机中前辊和后辊的直径比优选为1：1.2～1.4，更优选为1：1.26～1.35；所述前辊和后辊的线速度优选为10～60m/min，更优选为20～40m/min；所述前辊和后辊的线速度比优选为1.6～2.2：1，更优选为1.8～2.0：1；所述前辊和后辊的辊距优选为0.1～0.3mm，更优选为0.1～0.2mm；所述双辊机械剪切的温度优选为50～85℃，更优选为60～80℃，进一步优选为65～75℃。本发明优选过辊5～30次，从而保证聚氨酯废料充分活化。本发明利用机械剪切设备对聚氨酯泡沫废料进行机械剪切，经挤压、拉伸和剪切作用产生的机械能与热能作用于聚氨酯链段上产生极高内应力，导致氢键断裂，物理交联密度降低；同时发生机械力化学反应，导致分子结构中键能较弱的氨基甲酸酯基中的C-O键发生一定程度的断裂，产生一定量的羟基，使得聚氨酯泡沫废料活化微粉具有较高的表观活化能和端基活性。所述机械剪切完成后，本发明优选将所得细粉料进行干燥和筛分，得到聚氨酯泡沫废料活化微粉。本发明对所述干燥和筛分的过程没有特殊要求，采用本领域熟知的干燥和筛分过程即可。

以所述多元醇的质量份数为基准，本发明提供的硬质聚氨酯泡沫塑料的制备原料包括催化剂0.1～2份，所述催化剂包括叔胺类催化剂和/或有机金属盐类催化剂；在本发明中，所述叔胺类催化剂和有机金属盐类催化剂的质量比优选为1：0.5～2，，更优选为1：0.7～1.6。在本发明中，所述叔胺类催化剂优选包括N,N-二甲基十六烷基胺、三乙烯二胺、三亚乙基二胺、N-甲基吗啡啉、N-乙基吗啡啉、二乙醇胺和二甲基乙醇胺中的一种或多种；当所述叔胺类催化剂为上述物质中的多种时，本发明对各叔胺类催化剂的配比没有特殊要求，任意配比均可。在本发明中，所述有机金属盐类催化剂优选包括辛酸亚锡、油酸亚锡、二丁基锡二月桂酸脂、异辛酸锌、异辛酸铋和异辛酸钾中的一种或多种，当所述有机金属盐类催化剂为上述物质中的多种时，本发明对各有机金属盐类催化剂的具体配比没有特殊要求，任意配比均可。

以所述多元醇的质量份数为基准，本发明提供的硬质聚氨酯泡沫塑料的制备原料包括泡沫稳定剂0.5～5份，优选为1～4份，更优选为2～3份。在本发明中，所述泡沫稳定剂优选包括硅油，所述硅油优选包括AK-8803、AK-8804、AK-8806、AK-8808和AK-8810的一种或几种。

以所述多元醇的质量份数为基准，本发明提供的硬质聚氨酯泡沫塑料的制备原料包括阻燃剂0.1～15份，优选为1～12份，更优选为5～10份。在本发明中，所述阻燃剂优选包括有机阻燃剂和/或无机阻燃剂；所述有机阻燃剂优选包括三(2-氯乙基)磷酸酯、三(2-氯丙基)磷酸酯、甲基磷酸二甲酯、五溴乙苯、磷酸三甲酯和磷酸二苯基异辛脂的一种或几种；所述无机阻燃剂包括三氧化二锑、氢氧化铝水合物和三聚氰胺中的一种或几种；当所述阻燃剂为上述物质中的多种时，本发明对各阻燃剂的配比没有特殊要求，任意配比均可。

以所述多元醇的质量份数为基准，本发明提供的硬质聚氨酯泡沫塑料的制备原料包括发泡剂1～15份，优选为2～12份，更优选为5～10份。在本发明中，所述发泡剂优选包括水、环戊烷、正戊烷和异戊烷中的一种或多种；当所述发泡剂为上述物质中的多种时，本发明对各发泡剂的配比没有特殊要求，任意配比均可。

本发明通过控制硬质聚氨酯泡沫塑料各组分的含量，使得硬质聚氨酯泡沫塑料具有优异的力学性能。

本发明提供了上述方案所述硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，包括以下步骤：将聚氨酯泡沫废料活化微粉和多元醇第一混合，向得到的第一混合料中加入催化剂、泡沫稳定剂和阻燃剂进行第二混合，得到第二混合料；向所述第二混合料中加入异氰酸酯和发泡剂，进行第三混合，将得到得第三混合料进行发泡后固化，得到硬质聚氨酯泡沫塑料。

在本发明中，所述第一混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的速率优选为1000～10000r/min，更优选为4000～8500r/min，进一步优选为5000～6000r/min；所述第一混合的时间优选为5～40min，更优选为10～30min；所述第一混合的温度优选为25～50℃，更优选为35～45℃；所述第一混合优选利用机械混合装置或乳化泵进行。本发明先将聚氨酯泡沫废料活化微粉和多元醇混合，目的是将聚氨酯泡沫废料活化微粉均匀分散在多元醇中，使其均化性更好。在本发明中，所述第一混合料的粘度优选为600～3000mPa·s，更优选800～2500mPa·s，进一步优选为1000～2000mPa·s。

在本发明中，所述第二混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的速率优选为500～2500r/min，更优选为1000～2000r/min；所述第二混合的时间优选为5～30min，更优选为10～25min；所述第二混合的温度优选为25～40℃，更优选为25～35℃。

在本发明中，所述第三混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速优选为1000～3500r/min，更优选为1000～2500r/min；所述第三混合的温度优选为室温；所述第三混合的时间优选为5～30s，更优选为7～20s。

在本发明中，所述发泡温度优选为18～35℃，更优选20～25℃；所述发泡优选在模具中进行发泡；本发明对于所述模具的材质没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的制备硬质聚氨酯泡沫塑料用模具即可，具体如铸铝、钢或亚克力板；所述模具在使用前优选涂刷脱模剂，本发明对于所述脱模剂的种类没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的制备硬质聚氨酯泡沫塑料用脱模剂即可。

在本发明中，所述固化的温度优选为18～35℃，更优选为20～25℃；所述固化的时间优选为10～35min，更优选为20～25min。

所述固化后，本发明优选还包括脱模，本发明对于所述脱模没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的脱模方式即可。

本发明提供了上述方案所述硬质聚氨酯泡沫塑料在沙发、保温、缓冲包装和隔热中的应用。在本发明中，所述保温优选为家具保温或家电保温；所述隔热优选为建筑隔热或冰箱隔热。本发明对所述应用的方式没有特殊要求，直接将所述硬质聚氨酯泡沫塑料作为沙发的填充料、缓冲包装材料和隔热材料即可。

下面结合实施例对本发明提供的一种硬质聚氨酯泡沫塑料进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

将沙发用软质聚氨酯泡沫废料经筛分、清洗、干燥除水、裁成边长为10～50mm大小的立方块，将得到块状硬质聚氨酯泡沫塑料废料投入两辊机械剪切机中进行机械剪切，设定两辊的直径比为1:1.26，前辊和后辊的线速度比为1.8:1，前辊线速度为40m/min，温度为50℃，以不超过1mm的辊距过辊10次，然后干燥，筛分，得到粒径为120～150目的聚氨酯泡沫废料活化微粉。

将24g聚氨酯泡沫废料活化微粉和80g聚醚多元醇在35℃、6000r/min条件下搅拌30min，得到第一混合料(粘度为1000Pa·s)；在所述第一混合料中加入0.6g异辛酸钾、0.4g二亚乙基三胺、2g硅油、1g磷酸三甲脂、0.5g三氧化二锑继续搅拌混合30min，转速为1500r/min，得到第二混合料；将30g甲苯二异氰酸脂和15g苯二亚甲基二异氰酸脂混合均匀在1000r/min条件下后加入到第二混合料中，然后加入2g水，在28℃、1000r/min条件下搅拌7s，然后倒入涂刷有脱模剂的模具中在28℃条件下发泡5min，在室温条件下静置固化20min，得到硬质聚氨酯泡沫塑料。

实施例2

将沙发用软质聚氨酯泡沫废料经筛分、清洗、干燥除水、裁成边长为10～50mm大小的立方块，将得到块状硬质聚氨酯泡沫塑料废料置于单螺杆挤出机中，在50℃、50r/min条件下机械剪切10min，然后置于两辊机械剪切机中进行机械剪切，设定两辊的直径比为1:1.26，前辊和后辊的线速度比为1.8:1，前辊线速度为40m/min，温度为50℃，以不超过1mm的辊距过辊5次，然后干燥，筛分，得到粒径为120～150目的聚氨酯泡沫废料活化微粉。

将24g聚氨酯泡沫废料活化微粉和80g聚醚多元醇在35℃、6000r/min条件下搅拌30min，得到第一混合料(粘度为1000Pa·s)；在所述第一混合料中加入0.6g异辛酸钾、0.4g二亚乙基三胺、2g硅油、1g磷酸三甲脂、0.5g三氧化二锑继续搅拌混合30min，转速为1500r/min，得到第二混合料；将30g甲苯二异氰酸脂和15g苯二亚甲基二异氰酸脂混合均匀在1000r/min条件下后加入到第二混合料中，然后加入2g水，在28℃、1000r/min条件下搅拌7s，然后倒入涂刷有脱模剂的模具中在28℃条件下发泡5min，在室温条件下静置固化20min，得到硬质聚氨酯泡沫塑料。

实施例3

将沙发用软质聚氨酯泡沫废料经筛分、清洗、干燥除水、裁成边长为10～50mm大小的立方块，将得到块状硬质聚氨酯泡沫塑料废料置于双螺杆挤出机中，在50℃、50r/min条件下机械剪切10min，然后置于两辊机械剪切机中进行机械剪切，设定两辊的直径比为1:1.26，前辊和后辊的线速度比为1.8:1，前辊线速度为40m/min，温度为50℃，以不超过1mm的辊距过辊5次，然后干燥，筛分，得到粒径为120～150目的聚氨酯泡沫废料活化微粉。

将24g聚氨酯泡沫废料活化微粉和80g聚醚多元醇在35℃、6000r/min条件下搅拌30min，得到第一混合料(粘度为1000Pa·s)；在所述第一混合料中加入0.6g异辛酸钾、0.4g二亚乙基三胺、2g硅油、1g磷酸三甲脂、0.5g三氧化二锑继续搅拌混合30民，转速为1500r/min，得到第二混合料；将30g甲苯二异氰酸脂和15g苯二亚甲基二异氰酸脂混合均匀在1000r/min条件下后加入到第二混合料中，然后加入2g水，在28℃、1000r/min条件下搅拌7s，然后倒入涂刷有脱模剂的模具中在28℃条件下发泡5min，在室温条件下静置固化20min，得到硬质聚氨酯泡沫塑料。

实施例4

按照实施例1的方法制备硬质聚氨酯泡沫塑料，与实施例1的区别在于，聚氨酯泡沫废料活化微粉的粒径为80～100目。

实施例5

按照实施例1的方法制备硬质聚氨酯泡沫塑料，与实施例1的区别在于，聚氨酯泡沫废料活化微粉的粒径为100～120目。

实施例6

将16g实施例1制备得聚氨酯泡沫废料活化微粉和80g聚醚多元醇在35℃、6000r/min条件下搅拌30min，得到第一混合料(粘度为1000Pa·s)；在所述第一混合料中加入0.6g异辛酸钾、0.4g二亚乙基三胺、0.4g硅油、1g磷酸三甲脂、0.5g三氧化二锑继续搅拌混合30min，转速为1500r/min，得到第二混合料；将30g甲苯二异氰酸脂和15g苯二亚甲基二异氰酸脂混合均匀在1000r/min条件下后加入到第二混合料中，然后加入2g水，在28℃、1000r/min条件下搅拌7s，然后倒入涂刷有脱模剂的模具中在28℃条件下发泡5min，在室温条件下静置固化20min，得到硬质聚氨酯泡沫塑料。

实施例7

将12g实施例1制备得聚氨酯泡沫废料活化微粉和80g聚醚多元醇在35℃、6000r/min条件下搅拌30min，得到第一混合料(粘度为1000Pa·s)；在所述第一混合料中加入0.6g异辛酸钾、0.4g二亚乙基三胺、0.4g硅油、1g磷酸三甲脂、0.5g三氧化二锑继续搅拌混合30min，转速为1500r/min，得到第二混合料；将30g甲苯二异氰酸脂和15g苯二亚甲基二异氰酸脂混合均匀在1000r/min条件下后加入到第二混合料中，然后加入2g水，在28℃、1000r/min条件下搅拌7s，然后倒入涂刷有脱模剂的模具中在28℃条件下发泡5min，在室温条件下静置固化20min，得到硬质聚氨酯泡沫塑料。

对比例1

按照实施例1的方法制备硬质聚氨酯泡沫塑料，与实施例1的区别在于不加聚氨酯泡沫废料活化微粉。

对比例2

将硬质聚氨酯泡沫板粉碎成块状和粒状，最大尺寸不超过55cm，将30kg不同尺寸的废料块和颗粒投入到尺寸为1.1m×1.1m×0.6m的模具中，以保证填料间存在一定间隙，高度不能超过模具高度。称取100重量份二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、100重量份聚醚类多元醇化合物、4重量份水和1重量份的有机锡化合物，置于机械搅拌器中搅拌均匀，混合液在300s内以喷雾的形式注满涂刷有脱模剂的模具，以保证混合液能够完全填充废料空隙。随后密封模具，控制模具温度在20～40℃，待20min后拆模，得到复合聚氨酯泡沫塑料(36kg)。

对比例3

沙发用聚氨酯软泡废料经筛分、清洗、充分干燥，将大块废料制成10～50mm立方块，然后将其放置于高速多功能粉碎机中，在30000r/min条件下粉碎15min，然后经干燥和筛分，得到粒径为120～150目的聚氨酯精细粉料。

将24g聚氨酯精细粉料和80g聚醚多元醇在35℃、6000r/min条件下搅拌30min，得到第一混合料(粘度为1000Pa·s)；在所述第一混合料中加入0.6g异辛酸钾、0.4g二亚乙基三胺、2g硅油、1g磷酸三甲脂、0.5g三氧化二锑继续搅拌混合30min，转速为1500r/min，得到第二混合料；将30g甲苯二异氰酸脂和15g苯二亚甲基二异氰酸脂混合均匀在1000r/min条件下后加入到第二混合料中，然后加入2g水，在28℃、1000r/min条件下搅拌7s，然后倒入涂刷有脱模剂的模具中在28℃条件下发泡5min，在室温条件下静置固化20min，得到硬质聚氨酯泡沫塑料。

实施例1～7和对比例1～3制备的硬质聚氨酯泡沫塑料进行性能测试结果如表1所示。

表1实施例1～7和对比例1～3制备的硬质聚氨酯泡沫塑料的性能测试结果

由表1可知，本发明制备的硬质聚氨酯泡沫塑料的拉伸强度为0.29～0.44MPa，断裂伸长率10～20％，密度为48～63kg/m

综上所述，本发明提供了一种硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法和应用，本发明将聚氨酯废料制备成活化微粉，然后用于制备硬质聚氨酯泡沫塑料，不但能够实现聚氨酯废料的高附加值资源化利用，而且制备得到的硬质聚氨酯泡沫塑料性能优异，同时还能减少制备硬质聚氨酯泡沫塑料时多元醇的用量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。