V posledních letech se polyuretanové výrobky stávají stále populárnějšími, jako například chladírenské panely vyráběné společností Harbin Dong'an Building Sheets v Číně, které jsou vyrobeny z polyuretanových materiálů.
Polyuretan lze obecně rozdělit na termosetické a termoplastické a lze z něj vyrobit polyuretanové plasty (zejména pěnové plasty), polyuretanová vlákna (spandex) a polyuretanové elastomery. Většina polyuretanových materiálů se nazývá termosetické, jako například měkké, tvrdé a polotuhé polyuretanové pěny.
Recyklace polyuretanu se často provádí fyzikálními metodami recyklace, protože tato metoda je relativně efektivní a ekonomická. Konkrétně ji lze rozdělit na tři metody recyklace:
Tato metoda je nejrozšířenější recyklační technologií. Měkká polyuretanová pěna se v mlýnku rozdrtí na kousky o velikosti několika centimetrů a reaktivní polyuretanové lepidlo se nastříká do míchačky. Použitým lepidlem je obvykle kombinace polyuretanové pěny nebo NCO terminovaný prepolymer na bázi polyfenylpolymethylenpolyisokyanátu (PAPI). Při použití lepidel na bázi PAPI pro lepení a tvarování lze také zavést páru. Při procesu lepení odpadního polyuretanu se přidá 90 % odpadního polyuretanu a 10 % lepidla, rovnoměrně se promíchá nebo se přidají barviva a poté se směs natlakuje.
Technologie lepení a tvarování má nejen velkou flexibilitu, ale také velkou variabilitu mechanických vlastností konečného produktu. Nejúspěšnější metodou recyklace polyuretanových výrobků je výroba recyklované polyuretanové pěny lepením odpadní pěny, jako jsou zbytky měkké pěny, která se používá hlavně jako podklad koberců, sportovní rohože, zvukově izolační materiály a další výrobky. Částice měkké pěny a lepidla lze při určité teplotě a tlaku formovat do výrobků, jako jsou například podložky podvozku automobilu. Použitím vyššího tlaku a teploty lze formovat tvrdé součásti, jako jsou skříně čerpadel.
Stejnou metodou lze recyklovat i tuhou polyuretanovou pěnu a polyuretanový elastomer vyrobený reakčním vstřikováním (RIM). Míchání odpadních částic s isokyanátovými prepolymery pro lisování za tepla, například při výrobě potrubních konzol pro potrubní vytápěcí systémy. | 2、Lisování za tepla Termosetová polyuretanová měkká pěna a polyuretanové výrobky RIM mají určité vlastnosti tepelného změkčení a plasticity v teplotním rozmezí 100–200 °C. Za vysoké teploty a tlaku lze odpadní polyuretan vzájemně slepit bez použití lepidel. Aby se recyklované výrobky staly rovnoměrnějšími, je často nutné odpad rozdrtit a poté zahřát a slisovat do požadovaného tvaru.
Tvářecí podmínky závisí na druhu odpadního polyuretanu a recyklovaného produktu. Například odpad z měkké polyuretanové pěny lze lisovat za tepla po dobu několika minut při tlaku 1–30 MPa a teplotním rozmezí 100–220 °C za účelem výroby tlumičů, blatníků a dalších součástí.
Tato metoda byla úspěšně použita k recyklaci polyuretanových automobilových komponentů typu RIM. Například dveřní panely automobilů a přístrojové desky lze vyrobit s přibližně 6 % polyuretanového prášku RIM a 15 % skelných vláken. | 3、Používá se jako plnivo Měkkou polyuretanovou pěnu lze nízkoteplotním drcením nebo mletím přeměnit na jemné částice a disperze těchto částic se přidává k polyolům pro výrobu polyuretanové pěny nebo jiných produktů, což nejen regeneruje odpadní polyuretanové materiály, ale také účinně snižuje náklady na výrobek. Obsah drceného prášku v za studena vytvrzované pružné polyuretanové pěně na bázi MDI je omezen na 15 % a v horce vytvrzované pěně na bázi TDI lze přidat maximálně 25 % drceného prášku.
Jedním z postupů je přidání předem nasekaného odpadního pěnového materiálu do měkkého pěnového polyetherpolyolu a jeho následné mletí za mokra ve vhodném mlýně za vzniku směsi „recyklovaného polyolu“ obsahující jemné částice pro výrobu měkké pěny.
Odpadní polyuretan RIM lze rozdrtit na prášek, smíchat se surovinami a poté z něj vyrobit elastomery RIM. Po rozdrcení odpadní polyuretanové tuhé pěny a polyisokyanurátové (PIR) pěny lze do kombinace přidat 5 % recyklovaného materiálu a vyrobit tak tuhou pěnu. |
V posledních letech se objevila nová metoda chemické regenerace
Tým z University of Illinois vedený profesorem Stevenem Zimmermanem vyvinul metodu pro rozklad polyuretanového odpadu a jeho přeměnu na další užitečné produkty.
Postgraduální student Ephraim Morado doufá, že se mu podaří znovu použít polymery chemickými metodami, aby vyřešil problém s polyuretanovým odpadem. Polyuretan má však extrémně vysokou stabilitu a je vyroben ze dvou obtížně rozložitelných složek: isokyanátů a polyolů.
Klíčem k problému jsou polyoly, protože se extrahují z ropy a nejsou snadno degradovatelné. Aby se tomuto problému vyhnul, výzkumný tým zvolil snadněji degradovatelnou a ve vodě rozpustnou chemickou jednotku acetal. Degradační produkty vzniklé rozpouštěním polymerů s kyselinou trichloroctovou a dichlormethanem při pokojové teplotě lze použít k výrobě nových materiálů. Jako důkaz konceptu dokáže Morado přeměnit elastomery široce používané v obalech a automobilových dílech na lepidla.
Největší nevýhodou této nové metody recyklace jsou však náklady a toxicita surovin použitých pro reakci. Vědci se proto v současné době snaží najít lepší a levnější metodu, jak dosáhnout stejného procesu s použitím mírných rozpouštědel, jako je ocet, pro degradaci.
V budoucnu budova Harbin Dong'anlists společnostBudeme také bedlivě sledovat inovace v oboru a nadále investovat do technologií a technologií na ochranu životního prostředí, abychom neustále inovovali, abychom polyuretanové panely Dong'an učinili ekologičtějšími a zdravějšími. Věříme také, že v budoucnu se zrodí další nové technologie na ochranu životního prostředí.
Čas zveřejnění: 9. listopadu 2023