化廢為寶！新技術實現(xiàn)了熱固性聚氨酯泡沫材料的回收

高分子材料是高科技發(fā)展的產(chǎn)物。高分子材料以其獨特的功能和優(yōu)勢逐漸應用于人們的生產(chǎn)和生活的各個方面。聚氨酯（PU）用作聚合物材料熱固性泡沫廣泛用于床墊家具，隔熱和隔音，汽車，鞋類和建筑材料。盡管PU具有很強的耐用性，但由于磨損和產(chǎn)品更換，仍然會產(chǎn)生大量廢物，目前對PU廢物的處理主要是掩埋和焚燒或切碎成地毯的低價值纖維，從而造成了很大的浪費。浪費資源，因此開發(fā)回收聚氨酯廢物的后處理方法對于資源的可持續(xù)利用至關重要。

亮點最近，西北大學的William R. Dichtel教授將二月桂酸二丁錫（DBTDL）引入到交聯(lián)的PU泡沫中，通過動態(tài)尿烷交換反應使泡沫塑料，然后使用雙螺桿擠出機除去泡沫?？諝庑纬傻牟牧媳仍糚U泡沫具有更高的價值。這種材料具有很強的重塑性，可以加工成堅硬耐用的塑料或柔軟而有彈性的薄膜。汽車或滑板輪等產(chǎn)品。這項技術將能夠進一步回收商業(yè)PU廢料，并促進其他熱固性材料的后處理的進一步發(fā)展！ PU泡沫的再加工過程如圖1所示。研究人員首先將PU泡沫與DBTDL催化劑溶液混合，然后在高溫下熔融。然后將加工后的PU泡沫再加工成薄膜或條帶的優(yōu)異機械性能，這種方法不僅可以有效地去除泡沫中的空氣，而且效率高，并且可以快速地使泡沫重塑。圖1. PU泡沫的后處理過程DBTDL催化劑的作用確定DBTDL的添加在PU處理中的作用，研究人員使用無催化劑的PU膜進行了對比測試。

用DBTDL催化劑處理的薄膜可以快速恢復應力，并且在處理過程中會經(jīng)歷快速的動態(tài)轉變。在沒有催化劑的情況下，薄膜的應力松弛要慢得多，并且返工性差，這表明使用DBTDL催化劑會促進PU泡沫的再加工。圖2. PU膜的性能表征。壓縮成型和雙螺桿擠出的比較。圖3顯示了研究人員通過傳統(tǒng)的壓縮成型和雙螺桿擠出對PU泡沫進行后處理的比較?？梢钥闯?，壓縮性PU泡沫對成型方法的后處理效果差，并且可以通過雙螺桿擠出機有效地去除泡沫中的空氣，從而獲得機械性能優(yōu)異的材料。 SEM表征結果也清楚地表明，與塑料相比，雙螺桿擠出機得到的材料的口感均勻，沒有明顯的間隙。圖3.通過壓縮成型和雙螺桿擠出獲得的PU膜，并通過SEM表征了擠出膜的性能。隨后，為了確定這種雙螺桿擠出方法的實際意義，研究人員對擠出薄膜進行了拉伸試驗。結果如圖4所示。與傳統(tǒng)的壓縮成型方法相比，雙螺桿擠出機的擠出過程中空氣被完全去除，機械性能得到了很好的恢復，但是壓縮成型獲得的原料空氣卻無法得到恢復。被完全刪除。拉伸強度大大降低，這也證實了除氣對于提高PU從泡沫到薄膜再加工的性能至關重要。圖4. PU膜的性能表征。對市售PU泡沫進行再加工。最后，研究人員將該方法應用于從消費品中提取的聚氨酯泡沫，并假定該方法可用于處理每年產(chǎn)生的大量聚氨酯廢物。研究人員購買了商業(yè)PU泡沫，并使用DBTDL催化劑進行微混合和擠出加工。結果如圖5所示。盡管商用PU泡沫包含催化劑，表面活性劑，阻燃劑和穩(wěn)定劑等添加劑，但仍可以通過微復合和擠出工藝對其進行后處理，這表明該方法與商用PU泡沫相同。

聚氨酯材料具有很強的適用性，可以進一步回收和再加工，證明了這種方法具有回收商業(yè)聚氨酯泡沫廢料的潛力。圖5.商用PU泡沫的再加工。在本文中，研究人員通過引入DBTDL作為催化劑成功地證明了PU熱固性塑料的再加工，并使用工業(yè)雙螺桿擠出技術有效去除了PU泡沫。去除了空氣以進行PU泡沫的再加工，并證明了其適用性。再加工方法為市售PU泡沫。我們相信，這項技術不僅可以將各種PU廢料回收再加工為高價值材料，為工業(yè)中PU泡沫廢料的回收鋪平了道路，而且還極大地刺激了其他市售工業(yè)材料的回收！