В останні роки поліуретанові вироби стають дедалі популярнішими, такі як панелі для холодильних камер виробництва Harbin Dong'an Building Sheets у Китаї, які виготовлені з поліуретанових матеріалів.
Загалом, поліуретан можна розділити на термореактивний та термопластичний, а також виготовляти з нього поліуретанові пластики (головним чином пінопласти), поліуретанові волокна (спандекс) та поліуретанові еластомери. Більшість поліуретанових матеріалів називаються термореактивними, такі як м'які, тверді та напівжорсткі поліуретанові піни.
Переробка поліуретану часто передбачає фізичні методи переробки, оскільки цей метод є відносно ефективним та економічним. Зокрема, його можна розділити на три методи переробки:
Цей метод є найпоширенішою технологією переробки. М'яку поліуретанову піну подрібнюють на шматочки розміром кілька сантиметрів за допомогою шліфувальної машини, а реактивний поліуретановий клей розпилюють у змішувачі. Як клей зазвичай використовується комбінований поліуретановий пінополімер або преполімер з термінальними групами NCO на основі поліфенілполіметиленполіізоціанату (PAPI). При використанні клеїв на основі PAPI для склеювання та формування також можна використовувати парозмішування. У процесі склеювання відходів поліуретану додають 90% відходів поліуретану та 10% клею, рівномірно перемішують або додають деякі барвники, а потім стискають суміш під тиском.
Технологія склеювання має не тільки велику гнучкість, але й велику мінливість механічних властивостей кінцевого продукту. Найуспішнішим методом переробки поліуретанових виробів є виробництво переробленого поліуретанового пінополіуретану шляхом склеювання відходів пінополіуретану, таких як залишки м'якого пінополіуретану, який в основному використовується як основа для килимів, спортивні килимки, звукоізоляційні матеріали та інші вироби. Частинки м'якого пінополіуретану та клеї можна формувати у такі вироби, як накладки на днище автомобіля, за певної температури та тиску; використовуючи вищий тиск і температуру, можна формувати тверді компоненти, такі як корпуси насосів.
Жорсткий пінополіуретан та поліуретановий еластомер, отриманий методом реакційного лиття під тиском (RIM), також можна переробляти тим самим методом. Змішування частинок відходів з ізоціанатними преполімерами для гарячого пресування, наприклад, виготовлення кронштейнів для трубопровідних систем опалення. | 2、Гаряче пресування Термореактивна м'яка піна з поліуретану та вироби з поліуретану RIM мають певні властивості термічного розм'якшення та пластичності в діапазоні температур 100-200 ℃. За високої температури та тиску відходи поліуретану можна склеювати один з одним без використання клеїв. Щоб зробити перероблені вироби більш однорідними, часто необхідно подрібнити відходи, а потім нагріти та спресувати їх у форму.
Умови формування залежать від типу відходів поліуретану та переробленого продукту. Наприклад, відходи м'якої піни поліуретану можна гарячим пресуванням протягом кількох хвилин під тиском 1-30 МПа та температурним діапазоном 100-220 °C для виробництва амортизаторів, бризковиків та інших компонентів.
Цей метод успішно застосовується для переробки автомобільних компонентів з поліуретану типу RIM. Наприклад, панелі дверей автомобілів та приладові панелі можна виготовляти з приблизно 6% поліуретанового порошку RIM та 15% скловолокна. | 3、Використовується як наповнювач М'яку поліуретанову піну можна перетворити на дрібні частинки шляхом низькотемпературного дроблення або подрібнення, а дисперсію таких частинок додають до поліолів для виробництва поліуретанової піни або інших продуктів, що не тільки дозволяє відновити відходи поліуретанових матеріалів, але й ефективно знижує вартість продукції. Вміст подрібненого порошку в холоднотвердіючій гнучкій поліуретановій піні на основі MDI обмежений 15%, а в гарячотвердіючу піну на основі TDI можна додавати максимум 25% подрібненого порошку.
Один із процесів полягає у додаванні попередньо подрібнених відходів пінопласту до м’якого пінополіефірполіолу, а потім у мокрому подрібненні його у відповідному млині для утворення суміші «переробленого поліолу», що містить дрібні частинки для виготовлення м’якої піни.
Відходи поліуретану RIM можна подрібнити на порошок, змішати із сировиною, а потім переробити на еластомери RIM. Після подрібнення відходів жорсткого поліуретану та поліізоціануратної (PIR) піни, їх також можна використовувати для додавання 5% переробленого матеріалу до комбінації для отримання жорсткої піни. |
В останні роки з'явився новий метод хімічного відновлення
Команда вчених з Університету Іллінойсу під керівництвом професора Стівена Циммермана розробила метод розкладання поліуретанових відходів та перетворення їх на інші корисні продукти.
Аспірант Ефраїм Морадо сподівається повторно використовувати полімери за допомогою хімічних методів, щоб вирішити проблему поліуретанових відходів. Однак поліуретан має надзвичайно високу стабільність і складається з двох компонентів, які важко розкладаються: ізоціанатів та поліолів.
Поліоли є ключем до вирішення проблеми, оскільки вони видобуваються з нафти та нелегко розкладаються. Щоб уникнути цієї труднощі, дослідницька група використала більш легко розкладну та водорозчинну хімічну одиницю ацеталь. Продукти розкладу, що утворюються в результаті розчинення полімерів трихлороцтовою кислотою та дихлорметаном за кімнатної температури, можуть бути використані для виробництва нових матеріалів. Як доказ концепції, Морадо може перетворювати еластомери, що широко використовуються в упаковці та автомобільних деталях, на клеї.
Однак найбільшим недоліком цього нового методу переробки є вартість та токсичність сировини, що використовується для реакції. Тому дослідники зараз намагаються знайти кращий та дешевший метод для досягнення того ж процесу, використовуючи для розкладання м’які розчинники, такі як оцет.
У майбутньому будівля Харбінського Дун'аняаркушs компаніятакож уважно стежитиме за інноваціями в галузі та продовжуватиме інвестувати в технології та технології захисту навколишнього середовища, постійно впроваджуючи інновації, щоб зробити поліуретанові панелі Dong'an більш екологічними та здоровими. Ми також віримо, що в майбутньому з'являться нові технології захисту навколишнього середовища.
Час публікації: 09 листопада 2023 р.