聚氨酯的回收利用

關(guān)于聚氨酯的回收利用第1頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月1、引言

聚氨酯（PU)：是由多異氰酸酯與多元醇反應(yīng)得到的一類高聚物的統(tǒng)稱。

結(jié)構(gòu)：線性柔韌結(jié)構(gòu)高度交聯(lián)的剛性結(jié)構(gòu)

性能：具有優(yōu)良的發(fā)泡性、彈性、耐磨性、耐低溫性、耐溶劑性、耐生物老化性等第2頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月PU的應(yīng)用第3頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月性能優(yōu)越，應(yīng)用廣泛→產(chǎn)生了大量廢棄物→從而聚氨酯的回收利用成為迫切需要解決的問題。第4頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月初期處理方法1、焚燒、壓縮填埋→環(huán)境污染2、真菌降解（英國）→材料的價(jià)值全部喪失

→從而許多學(xué)者致力于研究處理PU廢棄物的新方式，試圖在不產(chǎn)生環(huán)境污染的前提下，利用材料的價(jià)值第5頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月2、聚氨酯的回收方法2.1物理回收是在不破壞PU本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)、不改變組成的情況下用物理方法加以回收利用。

包括填料、熱壓成型、擠出成型等第6頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月1、作填料篩選、清洗→粉碎→研磨為粉末→作為填料加入到新的PU制品中去由于粉末具有與原料相同的結(jié)構(gòu),用量達(dá)20%,最終制品的機(jī)械性能也不會有明顯的削弱，外觀也不會改變。第7頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月2、熱壓成型常壓切?！蜏仡A(yù)熱→高溫、高壓、、高剪切力下壓制成成品或半成品（聚氨酯與聚脲分子間產(chǎn)生粘接力,PU顆粒結(jié)合起來）優(yōu)點(diǎn)：是在190。C左右制品能充分填充具無需脫模劑；聚合物的結(jié)構(gòu)不變化。第8頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月熱壓成型的局限性：得到制品的表面光潔度較差此外，得到的PU再生制品拉伸強(qiáng)度、彈性膜量、斷裂伸長率下降較大,而硬度與抗撕裂性下降較小。

第9頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月3、擠出成型擠出成型是通過螺桿加熱、剪切作用把大分子鏈變成中等長度鏈，將硬質(zhì)聚氨酯變成軟塑性材料，

適于用作強(qiáng)度高、硬度高，對斷裂伸長率要求不高的的制品。如注塑成型鞋底第10頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2化學(xué)回收是指通過對PU廢棄物進(jìn)行解聚處理，回收多元醇，為PU聚合提供原料。包括：水解、熱解、醇解和混合方法等第11頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月1、水解法將PU軟泡在高壓水蒸氣中水解,可以得到二胺和聚醚型多元醇，二胺可以轉(zhuǎn)化為異氰酸酯，多元醇可以作為重新合成PU的原料。但水解是在高溫高壓下進(jìn)行的，另外二胺經(jīng)蒸餾和萃取獲得;多元醇從水解殘余物中得到→對水解條件和設(shè)備要求高，提純的難度大→應(yīng)用不廣泛第12頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月2、熱解法PU的熱解一般是在惰性氣體氣氛或氧化氣氛及高溫下破壞廢料的結(jié)構(gòu),得到氣態(tài)與液態(tài)餾分的混合物。200~300。C異氰酸酯多元醇700~800。C熱解氣、油、焦炭熱解技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜,并且成本較高,得到的油分分離困難,目前熱解法還處于早期開發(fā)階段第13頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月3、醇解法將PU粉碎后與二元醇混合,在高溫、催化劑作用下發(fā)生反應(yīng),將PU降解成含聚酯或聚醚多元醇及少量胺的液體混合物。第14頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月

醇解法的主要機(jī)理

氨基甲酸酯基團(tuán)的醇解反應(yīng):—R1—NH—CO—O—R2—+HO—R3—OH→

—R1—NH—CO—O—R3—OH+—R2—OH脲基團(tuán)的反應(yīng):—R1—NH—CO—NH—R1+HO—R3—OH→

—R1—NH—CO—O—R3—OH+—R1NH2第15頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月由于醇解法工藝簡單，設(shè)備投資較少，易于操作，回收產(chǎn)品可直接再利用，國外現(xiàn)已有多家公司投入工業(yè)化回收生產(chǎn)。第16頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)物理方法：最為經(jīng)濟(jì)，操作簡單，但制品性能差，只能制做抵擋用品