V zadnjih letih so poliuretanski izdelki postali vse bolj priljubljeni, kot so na primer hladilne plošče, ki jih proizvaja podjetje Harbin Dong'an Building Sheets na Kitajskem in so izdelane iz poliuretanskih materialov.
Poliuretan lahko na splošno razdelimo na termoreaktivne in termoplastične ter ga lahko predelamo v poliuretanske plastike (predvsem pene), poliuretanska vlakna (spandex) in poliuretanske elastomere. Večina poliuretanskih materialov se imenuje termoreaktivnih, kot so mehke, trde in poltrde poliuretanske pene.
Recikliranje poliuretana pogosto uporablja fizične metode recikliranja, saj je ta metoda relativno učinkovita in ekonomična. Natančneje, lahko jo razdelimo na tri metode recikliranja:
Ta metoda je najpogosteje uporabljena tehnologija recikliranja. Mehka poliuretanska pena se z mlinčkom zdrobi na nekaj centimetrske koščke, reaktivno poliuretansko lepilo pa se razprši v mešalniku. Uporabljeno lepilo je običajno kombinacija poliuretanske pene ali NCO-terminiranega predpolimera na osnovi polifenil polimetilen poliizocianata (PAPI). Pri uporabi lepil na osnovi PAPI za lepljenje in oblikovanje se lahko uvede tudi mešanje s paro. Pri postopku lepljenja odpadnega poliuretana se doda 90 % odpadnega poliuretana in 10 % lepila, enakomerno premeša ali doda nekaj barvil in nato zmes stisne.
Tehnologija lepljenja in oblikovanja ni le zelo prilagodljiva, temveč ima tudi veliko variabilnost mehanskih lastnosti končnega izdelka. Najuspešnejša metoda recikliranja poliuretanskih izdelkov je proizvodnja reciklirane poliuretanske pene z lepljenjem odpadne pene, kot so ostanki mehke pene, ki se uporablja predvsem kot podloga za preproge, športne podloge, zvočnoizolacijski materiali in drugi izdelki. Delce mehke pene in lepila je mogoče pri določeni temperaturi in tlaku oblikovati v izdelke, kot so obloge za podvozje avtomobilov; z uporabo višjega tlaka in temperature je mogoče oblikovati trde komponente, kot so ohišja črpalk.
Trdo poliuretansko peno in poliuretanski elastomer, izdelan z reakcijskim brizganjem (RIM), je mogoče reciklirati tudi z isto metodo. Mešanje odpadnih delcev z izocianatnimi predpolimeri za vroče stiskanje, na primer pri izdelavi nosilcev za cevovodne ogrevalne sisteme. | 2、Vroče stiskanje Termoreaktivna poliuretanska pena in izdelki iz poliuretana RIM imajo določene lastnosti termičnega mehčanja in plastičnosti v temperaturnem območju od 100 do 200 ℃. Pri visoki temperaturi in tlaku je mogoče odpadni poliuretan med seboj lepiti brez uporabe lepil. Da bi bili reciklirani izdelki bolj enakomerni, je pogosto treba odpadke zdrobiti, nato pa jih segreti in stisniti v obliko.
Pogoji oblikovanja so odvisni od vrste odpadnega poliuretana in recikliranega izdelka. Na primer, odpadke mehke poliuretanske pene lahko vroče stiskamo več minut pri tlaku 1-30 MPa in temperaturi od 100 do 220 °C za izdelavo amortizerjev, blatnikov in drugih komponent.
Ta metoda je bila uspešno uporabljena za recikliranje avtomobilskih poliuretanskih komponent tipa RIM. Na primer, plošče avtomobilskih vrat in armaturne plošče je mogoče izdelati s približno 6 % poliuretanskega prahu RIM in 15 % steklenih vlaken. | 3、Uporablja se kot polnilo Mehko poliuretansko peno je mogoče z nizkotemperaturnim drobljenjem ali mletjem pretvoriti v drobne delce, disperzija teh delcev pa se doda poliolom za proizvodnjo poliuretanske pene ali drugih izdelkov, kar ne le pridobi odpadne poliuretanske materiale, temveč tudi učinkovito zmanjša stroške izdelka. Vsebnost zdrobljenega prahu v hladno strjeni fleksibilni poliuretanski peni na osnovi MDI je omejena na 15 %, v vroče strjeno peno na osnovi TDI pa se lahko doda največ 25 % zdrobljenega prahu.
En postopek je dodajanje predhodno sesekljanih odpadnih penastih odpadkov v mehko penasti polieter poliol in nato njihovo mokro mletje v ustreznem mlinu, da se tvori mešanica "recikliranega poliola", ki vsebuje drobne delce za izdelavo mehke pene.
Odpadni poliuretan RIM se lahko zdrobi v prah, zmeša s surovinami in nato predela v elastomere RIM. Po drobljenju odpadne poliuretanske trde pene in poliizocianuratne (PIR) pene se lahko tej kombinaciji doda tudi 5 % recikliranega materiala za proizvodnjo trde pene. |
V zadnjih letih se je pojavila nova metoda kemične predelave
Ekipa Univerze v Illinoisu pod vodstvom profesorja Stevena Zimmermana je razvila metodo za razgradnjo poliuretanskih odpadkov in njihovo pretvorbo v druge uporabne izdelke.
Podiplomski študent Ephraim Morado upa, da bo s kemičnimi metodami ponovno uporabil polimere, da bi rešil problem poliuretanskih odpadkov. Vendar pa ima poliuretan izjemno visoko stabilnost in je sestavljen iz dveh komponent, ki jih je težko razgraditi: izocianatov in poliolov.
Ključ do problema so polioli, saj se pridobivajo iz nafte in se ne razgradijo zlahka. Da bi se tej težavi izognili, je raziskovalna skupina uporabila lažje razgradljivo in v vodi topno kemijsko enoto acetal. Razgradni produkti, ki nastanejo z raztapljanjem polimerov s trikloroocetno kislino in diklorometanom pri sobni temperaturi, se lahko uporabijo za proizvodnjo novih materialov. Kot dokaz koncepta lahko Morado pretvori elastomere, ki se pogosto uporabljajo v embalaži in avtomobilskih delih, v lepila.
Vendar pa je največja pomanjkljivost te nove metode recikliranja strošek in toksičnost surovin, uporabljenih za reakcijo. Zato raziskovalci trenutno iščejo boljšo in cenejšo metodo za dosego istega postopka z uporabo blagih topil, kot je kis, za razgradnjo.
V prihodnosti stavba Harbin Dong'anlists podjetjePrav tako bomo pozorno spremljali inovacije v industriji in še naprej vlagali v tehnologijo in tehnologijo za varstvo okolja, nenehno uvajali inovacije, da bi bile Dong'anove poliuretanske plošče okolju prijaznejše in zdrave. Prav tako verjamemo, da se bo v prihodnosti rodilo še več novih tehnologij za varstvo okolja.
Čas objave: 9. november 2023