В последние годы изделия из полиуретана приобретают все большую популярность, например, панели для холодильных камер, производимые китайской компанией Harbin Dong'an Building Sheets, которые изготавливаются из полиуретановых материалов.
В целом, полиуретан можно разделить на термореактивный и термопластичный, и из него можно изготавливать полиуретановые пластики (в основном пенопласты), полиуретановые волокна (спандекс) и полиуретановые эластомеры. Большинство полиуретановых материалов относятся к термореактивным, например, мягкие, твердые и полужесткие полиуретановые пены.
Для переработки полиуретана часто используются физические методы, поскольку этот метод относительно эффективен и экономичен. В частности, его можно разделить на три метода переработки:
Этот метод является наиболее широко используемой технологией переработки. Мягкий пенополиуретан измельчается на кусочки размером в несколько сантиметров с помощью измельчителя, а реактивный полиуретановый клей распыляется в смесителе. В качестве клея обычно используется комбинация пенополиуретана или NCO-замещенный преполимер на основе полифенилполиметиленполиизоцианата (PAPI). При использовании клеев на основе PAPI для склеивания и формования также может применяться паровое перемешивание. В процессе склеивания отходов полиуретана добавляют 90% отходов полиуретана и 10% клея, равномерно перемешивают или добавляют красители, а затем смесь прессуют.
Технология формования методом склеивания обладает не только большой гибкостью, но и значительной вариативностью механических свойств конечного продукта. Наиболее успешным методом переработки полиуретановых изделий является производство переработанной полиуретановой пены путем склеивания отходов пенопласта, таких как остатки мягкой пены, которая в основном используется в качестве подложки для ковров, спортивных ковриков, звукоизоляционных материалов и других изделий. Частицы мягкой пены и клеи могут быть отформованы в изделия, такие как подкладки для днища автомобиля, при определенной температуре и давлении; при использовании более высокого давления и температуры можно отформовать твердые компоненты, такие как корпуса насосов.
Жесткий пенополиуретан и полиуретановый эластомер, полученный методом реакционного литья под давлением (RIM), также могут быть переработаны тем же методом. Например, путем смешивания частиц отходов с изоцианатными преполимерами для горячего прессования, как при изготовлении кронштейнов для трубных систем отопления трубопроводов. | 2、Формование методом горячего прессования Термореактивный полиуретановый мягкий пенополиуретан и изделия из полиуретана RIM обладают определенными свойствами термического размягчения и пластичности в диапазоне температур 100-200 ℃. При высоких температурах и давлении отходы полиуретана могут склеиваться друг с другом без использования клея. Для придания изделиям из переработанного полиуретана большей однородности часто необходимо измельчить отходы, а затем нагреть и спрессовать их для придания формы.
Условия формования зависят от типа отходов полиуретана и перерабатываемого продукта. Например, отходы мягкого полиуретана можно подвергать горячему прессованию в течение нескольких минут при давлении 1-30 МПа и температуре 100-220 °C для производства амортизаторов, крыльев и других компонентов.
Этот метод успешно применяется для переработки автомобильных компонентов из полиуретана типа RIM. Например, дверные панели и приборные панели автомобилей могут быть изготовлены с использованием примерно 6% порошка полиуретана RIM и 15% стекловолокна. | 3、Используется в качестве наполнителя. Мягкую полиуретановую пену можно превратить в мелкие частицы путем низкотемпературного измельчения или дробления, а дисперсию таких частиц добавить в полиолы для производства полиуретановой пены или других изделий, что не только позволяет утилизировать отходы полиуретана, но и эффективно снижает себестоимость продукции. Содержание измельченного порошка в холоднотвердеющей гибкой полиуретановой пене на основе MDI ограничено 15%, а в горячетвердеющую пену на основе TDI можно добавить максимум 25% измельченного порошка.
Один из способов заключается в добавлении предварительно измельченных отходов пенополиэтилена в полиэфирный полиол для производства мягкой пены, а затем во влажном измельчении в подходящей мельнице для получения смеси «переработанного полиола», содержащей мелкие частицы, для производства мягкой пены.
Отходы полиуретана RIM можно измельчить в порошок, смешать с сырьем, а затем переработать в эластомеры RIM. После измельчения отходов жесткого полиуретана и отходов полиизоциануратного (PIR) пенополиуретана их также можно использовать для добавления 5% переработанного материала в смесь для производства жесткого пенополиуретана. |
В последние годы появился новый метод химической регенерации.
Группа исследователей из Университета Иллинойса под руководством профессора Стивена Циммермана разработала метод разложения полиуретановых отходов и преобразования их в другие полезные продукты.
Аспирант Эфраим Морадо надеется повторно использовать полимеры химическими методами для решения проблемы отходов полиуретана. Однако полиуретан обладает чрезвычайно высокой стабильностью и состоит из двух трудноразлагаемых компонентов: изоцианатов и полиолов.
Ключ к решению проблемы — использование полиолов, поскольку они извлекаются из нефти и плохо разлагаются. Чтобы избежать этой трудности, исследовательская группа использовала более легко разлагаемую и водорастворимую химическую единицу — ацеталь. Продукты разложения, образующиеся при растворении полимеров в трихлоруксусной кислоте и дихлорметане при комнатной температуре, могут быть использованы для производства новых материалов. В качестве подтверждения концепции, компания Morado смогла преобразовать эластомеры, широко используемые в упаковке и автомобильных деталях, в клеи.
Однако самым большим недостатком этого нового метода переработки является стоимость и токсичность используемого для реакции сырья. Поэтому исследователи в настоящее время пытаются найти более эффективный и дешевый способ достижения того же процесса с использованием мягких растворителей, таких как уксус, для разложения.
В будущем здание Донгань в Харбинелистs компанияМы также будем внимательно следить за инновациями в отрасли и продолжать инвестировать в технологии и технологии защиты окружающей среды, постоянно внедряя инновации, чтобы сделать полиуретановые панели Dong'an более экологичными и безопасными для здоровья. Мы также верим, что в будущем появится еще больше новых технологий защиты окружающей среды.
Дата публикации: 09.11.2023