廢料回收：聚氨酯材料回收有講究
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聚氨酯產(chǎn)品近年來(lái)越來(lái)越受到人們的青睞，比如生活中我們使用的床墊、地毯，以及目前在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中也被廣泛應(yīng)用。聚氨酯(PU)全名為聚氨甲基酸酯，屬于高分子化合物，可分為聚酯和聚醚兩種類(lèi)型，可制成聚氨酯塑料(以泡沫塑料為主)、聚氨酯纖維(氨綸)以及聚氨酯橡膠和彈性體，并總體分為熱固和熱塑性?xún)纱箢?lèi)。
大部分聚氨酯材料屬于熱固性，如軟質(zhì)、硬質(zhì)及半硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，還有用于汽車(chē)部件等制造的反應(yīng)注射成型(RIM)聚氨酯彈性體。這類(lèi)聚氨酯材料與熱塑性聚氨酯材料全然不同，很難通過(guò)熔融造?；烊胄铝现惺褂?，目前回收后多通過(guò)焚燒、填埋等方式進(jìn)行處理，對(duì)環(huán)境的影響較大。近年來(lái)通過(guò)科研人員的探索，聚氨酯回收方法也豐富起來(lái)，今天小編簡(jiǎn)單為您介紹一下關(guān)于聚氨酯的回收方法：
聚氨酯材料的回收方法
物理回收
·黏結(jié)成型
通過(guò)粉碎機(jī)，將聚氨酯泡沫粉碎成數(shù)厘米的碎片，并噴灑反應(yīng)型聚氨酯類(lèi)黏合劑，混合均勻后經(jīng)加熱熱壓成型。黏合劑主要以聚氨酯泡沫組合料或以多苯基多亞甲基多異氰酸酯(PAPI)為基礎(chǔ)的端NCO基預(yù)聚體。在采用以PAPI為主的黏合劑黏結(jié)成型時(shí)，還可通入蒸汽混合。
這種方法制成的再生聚氨酯材料通常用于地毯背襯、運(yùn)動(dòng)墊、隔音材料等。也可以在一定條件下生產(chǎn)出適宜汽車(chē)底部的墊板和機(jī)泵殼體等硬質(zhì)部件。
·熱壓成型
熱固性的聚氨酯軟泡及RIM聚氨酯制品在100~220°C的溫度范圍具有一定的熱軟化可塑性能，無(wú)需黏合劑就可以壓制粘結(jié)成型。而為了使再生產(chǎn)品更加均勻，往往是將廢料粉碎后再加熱加壓成型。
·作為填料
將聚氨酯軟泡經(jīng)低溫粉碎或研磨成細(xì)微顆粒，將含有這類(lèi)顆粒的分散液與多元醇結(jié)合，多用于制造聚氨酯泡沫及其他制品。
化學(xué)回收
·二元醇解法
從廢舊聚氨酯中回收多元醇是二元醇解法常見(jiàn)的應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)小分子二元醇及催化劑的作用，將聚氨酯在200℃左右的條件下進(jìn)行醇解反應(yīng)以得到多元醇，而將這再生多元醇與新的多元醇混合，就可以用來(lái)再制作聚氨酯材料了。
·胺解法
聚氨酯泡沫在伯胺、仲胺化合物中很容易分解，分解機(jī)理與酯交換反應(yīng)相似。從聚氨酯或聚氨酯脲分解生成低分子量的含羥基及氨基的化合物。此反應(yīng)的特點(diǎn)是氨基的反應(yīng)活性大，胺解在150℃以下較低溫度容易進(jìn)行。
·其他化學(xué)法
包括水解法、堿解法、醇解胺解結(jié)合法、醇磷法、苯酚分解法、熱解法等。
熱能回收
·燃燒發(fā)電
聚氨酯材料燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，可用于垃圾焚燒發(fā)電。而且經(jīng)國(guó)外專(zhuān)家研究，聚氨酯釋放的熱能可以更多地節(jié)省礦物燃料的消耗，通過(guò)使用專(zhuān)業(yè)的焚燒裝置，充分燃燒并合理處置廢棄，可以使聚氨酯在燃燒處理方面更加環(huán)保。
·熱解化油
在高溫、高壓、無(wú)氧等條件下，軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料及彈性體等可進(jìn)行熱分解，得到熱解化油類(lèi)產(chǎn)物和氣體。其中熱解化油可以經(jīng)過(guò)純化成原料再次用于生產(chǎn)，但實(shí)際上更多作為燃油使用，適合聚氨酯與其他塑料混合廢棄物的回收。但因?yàn)榧夹g(shù)水平尚未能很好地處置聚氨酯等含氮聚合物對(duì)催化劑的劣化問(wèn)題，因而還未被廣泛推行。
回收新突破
最近有消息稱(chēng)，由Steven Zimmerman教授領(lǐng)導(dǎo)的伊利諾伊大學(xué)團(tuán)隊(duì)在聚氨酯廢料回收方面取得了新的突破，他們通過(guò)化學(xué)回收方法采用了更易于降解和水溶性的化學(xué)單元縮醛，并與三氯乙酸和二氯甲烷形成的溶解混合物，在室溫之下共同作用于聚氨酯廢料，使其經(jīng)過(guò)降解產(chǎn)生可以重新用作原料的產(chǎn)品。作為該概念的證明，研究人員可以將汽車(chē)和包裝中廣泛使用的彈性體轉(zhuǎn)化為膠黏劑。
該科研成果已經(jīng)在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)全國(guó)會(huì)議和博覽會(huì)上發(fā)表了報(bào)告，但是這種回收方式的不足之處是該反應(yīng)使用的催化原料的成本高、毒性大，而該科研團(tuán)隊(duì)也正在嘗試尋找更加溫和、造價(jià)更低的溶劑來(lái)實(shí)現(xiàn)相同的降解過(guò)程。
