化废为宝！新技术实现了热固性聚氨酯泡沫材料的回收

高分子材料是高科技发展的产物。高分子材料以其独特的功能和优势逐渐应用于人们的生产和生活的各个方面。聚氨酯（PU）用作聚合物材料热固性泡沫广泛用于床垫家具，隔热和隔音，汽车，鞋类和建筑材料。尽管PU具有很强的耐用性，但由于磨损和产品更换，仍然会产生大量废物，目前对PU废物的处理主要是掩埋和焚烧或切碎成地毯的低价值纤维，从而造成了很大的浪费。浪费资源，因此开发回收聚氨酯废物的后处理方法对于资源的可持续利用至关重要。

亮点最近，西北大学的William R. Dichtel教授将二月桂酸二丁锡（DBTDL）引入到交联的PU泡沫中，通过动态尿烷交换反应使泡沫塑料，然后使用双螺杆挤出机除去泡沫。空气形成的材料比原始PU泡沫具有更高的价值。这种材料具有很强的重塑性，可以加工成坚硬耐用的塑料或柔软而有弹性的薄膜。汽车或滑板轮等产品。这项技术将能够进一步回收商业PU废料，并促进其他热固性材料的后处理的进一步发展！ PU泡沫的再加工过程如图1所示。研究人员首先将PU泡沫与DBTDL催化剂溶液混合，然后在高温下熔融。然后将加工后的PU泡沫再加工成薄膜或条带的优异机械性能，这种方法不仅可以有效地去除泡沫中的空气，而且效率高，并且可以快速地使泡沫重塑。图1. PU泡沫的后处理过程DBTDL催化剂的作用确定DBTDL的添加在PU处理中的作用，研究人员使用无催化剂的PU膜进行了对比测试。

用DBTDL催化剂处理的薄膜可以快速恢复应力，并且在处理过程中会经历快速的动态转变。在没有催化剂的情况下，薄膜的应力松弛要慢得多，并且返工性差，这表明使用DBTDL催化剂会促进PU泡沫的再加工。图2. PU膜的性能表征。压缩成型和双螺杆挤出的比较。图3显示了研究人员通过传统的压缩成型和双螺杆挤出对PU泡沫进行后处理的比较。可以看出，压缩性PU泡沫对成型方法的后处理效果差，并且可以通过双螺杆挤出机有效地去除泡沫中的空气，从而获得机械性能优异的材料。 SEM表征结果也清楚地表明，与塑料相比，双螺杆挤出机得到的材料的口感均匀，没有明显的间隙。图3.通过压缩成型和双螺杆挤出获得的PU膜，并通过SEM表征了挤出膜的性能。随后，为了确定这种双螺杆挤出方法的实际意义，研究人员对挤出薄膜进行了拉伸试验。结果如图4所示。与传统的压缩成型方法相比，双螺杆挤出机的挤出过程中空气被完全去除，机械性能得到了很好的恢复，但是压缩成型获得的原料空气却无法得到恢复。被完全删除。拉伸强度大大降低，这也证实了除气对于提高PU从泡沫到薄膜再加工的性能至关重要。图4. PU膜的性能表征。对市售PU泡沫进行再加工。最后，研究人员将该方法应用于从消费品中提取的聚氨酯泡沫，并假定该方法可用于处理每年产生的大量聚氨酯废物。研究人员购买了商业PU泡沫，并使用DBTDL催化剂进行微混合和挤出加工。结果如图5所示。尽管商用PU泡沫包含催化剂，表面活性剂，阻燃剂和稳定剂等添加剂，但仍可以通过微复合和挤出工艺对其进行后处理，这表明该方法与商用PU泡沫相同。

聚氨酯材料具有很强的适用性，可以进一步回收和再加工，证明了这种方法具有回收商业聚氨酯泡沫废料的潜力。图5.商用PU泡沫的再加工。在本文中，研究人员通过引入DBTDL作为催化剂成功地证明了PU热固性塑料的再加工，并使用工业双螺杆挤出技术有效去除了PU泡沫。去除了空气以进行PU泡沫的再加工，并证明了其适用性。再加工方法为市售PU泡沫。我们相信，这项技术不仅可以将各种PU废料回收再加工为高价值材料，为工业中PU泡沫废料的回收铺平了道路，而且还极大地刺激了其他市售工业材料的回收！