Pēdējos gados arvien lielāku popularitāti ir ieguvuši poliuretāna izstrādājumi, piemēram, Ķīnā ražotie Harbin Dong'an Building Sheets aukstumizturības paneļi, kas ir izgatavoti no poliuretāna materiāliem.
Parasti poliuretānu var iedalīt termoreaktīvajos un termoplastiskajos materiālos, un to var izgatavot no poliuretāna plastmasām (galvenokārt putuplastām), poliuretāna šķiedrām (spandekss) un poliuretāna elastomēriem. Lielāko daļu poliuretāna materiālu sauc par termoreaktīviem, piemēram, mīkstas, cietas un daļēji stingras poliuretāna putas.
Poliuretāna pārstrādē bieži tiek izmantotas fiziskas pārstrādes metodes, jo šī metode ir relatīvi efektīva un ekonomiska. Konkrēti, to var iedalīt trīs pārstrādes metodēs:
Šī metode ir visplašāk izmantotā pārstrādes tehnoloģija. Mīkstās poliuretāna putas tiek sasmalcinātas vairāku centimetru gabalos ar dzirnaviņām, un reaktīvā poliuretāna līme tiek izsmidzināta maisītājā. Izmantotā līme parasti ir poliuretāna putu kombinācija vai NCO terminēts prepolimērs, kura pamatā ir polifenilpolimetilēnpoliizocianāts (PAPI). Izmantojot PAPI bāzes līmes līmēšanai un formēšanai, var ieviest arī tvaika sajaukšanu. Poliuretāna atkritumu līmēšanas procesā pievieno 90% poliuretāna atkritumu un 10% līmes, vienmērīgi samaisa vai pievieno nedaudz krāsvielu un pēc tam maisījumu spiež zem spiediena.
Līmēšanas formēšanas tehnoloģijai ir ne tikai liela elastība, bet arī liela gatavā produkta mehānisko īpašību mainība. Visveiksmīgākā poliuretāna izstrādājumu pārstrādes metode ir pārstrādātu poliuretāna putu ražošana, līmējot atkritumu putas, piemēram, mīksto putu atlikumus, ko galvenokārt izmanto kā paklāju pamatni, sporta paklājiņus, skaņas izolācijas materiālus un citus izstrādājumus. Mīkstās putu daļiņas un līmes var veidot tādos izstrādājumos kā automašīnu apakšējo polsterējumus noteiktā temperatūrā un spiedienā; Izmantojot augstāku spiedienu un temperatūru, var veidot cietus komponentus, piemēram, sūkņu korpusus.
Ar to pašu metodi var pārstrādāt arī stingras poliuretāna putas un reakcijas iesmidzināšanas formēšanas (RIM) poliuretāna elastomēru. Atkritumu daļiņu sajaukšana ar izocianāta prepolimēriem karstās presēšanas formēšanai, piemēram, cauruļu kronšteinu ražošanai cauruļvadu apkures sistēmām. | 2、Karstās presēšanas formēšana Termoreaktīvajām poliuretāna mīkstajām putām un RIM poliuretāna izstrādājumiem piemīt noteiktas termiskās mīkstināšanas un plastiskuma īpašības temperatūras diapazonā no 100 līdz 200 ℃. Augstā temperatūrā un spiedienā poliuretāna atkritumus var savienot viens ar otru, neizmantojot līmes. Lai pārstrādātie produkti būtu vienmērīgāki, atkritumi bieži vien ir jāsasmalcina, pēc tam jāsakarsē un jāsaspiež, lai iegūtu formu.
Veidošanas apstākļi ir atkarīgi no poliuretāna atkritumu veida un pārstrādātā produkta. Piemēram, mīksto poliuretāna putu atkritumus var karsti presēt vairākas minūtes ar spiedienu 1–30 MPa un temperatūru 100–220 °C, lai ražotu amortizatorus, dubļu sargus un citas detaļas.
Šī metode ir veiksmīgi pielietota RIM tipa poliuretāna automobiļu detaļu pārstrādei. Piemēram, automašīnu durvju paneļus un instrumentu paneļus var ražot, izmantojot aptuveni 6% RIM poliuretāna pulvera un 15% stiklšķiedras. | 3、Izmanto kā pildvielu Poliuretāna mīkstās putas var zemā temperatūrā sasmalcināt vai samalt, pārvēršot smalkās daļiņās, un šādu daļiņu dispersiju pievieno polioliem poliuretāna putu vai citu produktu ražošanai, kas ne tikai atgūst poliuretāna atkritumus, bet arī efektīvi samazina produkta izmaksas. Aukstā cietēšanas procesā uz MDI bāzes veidotās elastīgās poliuretāna putās sasmalcinātā pulvera saturs ir ierobežots līdz 15%, un karstā cietēšanas procesā uz TDI bāzes veidotās putās sasmalcinātā pulvera var pievienot ne vairāk kā 25%.
Viens no procesiem ir pievienot iepriekš sasmalcinātus putu atkritumus mīkstam putu poliētera poliolam un pēc tam tos mitri samalt piemērotā dzirnavās, lai izveidotu "pārstrādāta poliola" maisījumu, kas satur smalkas daļiņas mīksto putu ražošanai.
RIM poliuretāna atkritumus var sasmalcināt pulverī, sajaukt ar izejvielām un pēc tam ražot RIM elastomērus. Pēc tam, kad poliuretāna cieto putu un poliizocianurāta (PIR) putu atkritumi ir sasmalcināti, tos var izmantot arī, lai kombinācijā pievienotu 5% pārstrādāta materiāla, lai iegūtu cietās putas. |
Pēdējos gados ir parādījusies jauna ķīmiskās reģenerācijas metode.
Ilinoisas Universitātes komanda profesora Stīvena Cimermana vadībā ir izstrādājusi metodi poliuretāna atkritumu sadalīšanai un pārveidošanai citos noderīgos produktos.
Maģistrants Efraims Morado cer atkārtoti izmantot polimērus, izmantojot ķīmiskas metodes, lai atrisinātu poliuretāna atkritumu problēmu. Tomēr poliuretānam ir ārkārtīgi augsta stabilitāte, un tas ir izgatavots no diviem grūti sadalāmiem komponentiem: izocianātiem un polioliem.
Polioli ir problēmas atslēga, jo tos iegūst no naftas un tie nav viegli noārdāmi. Lai izvairītos no šīs grūtības, pētnieku komanda pieņēma vieglāk noārdāmu un ūdenī šķīstošu ķīmisko vienību acetālu. Noārdīšanās produktus, kas rodas, izšķīdinot polimērus ar trihloretiķskābi un dihlormetānu istabas temperatūrā, var izmantot jaunu materiālu ražošanai. Kā koncepcijas pierādījumu Morado var pārveidot iepakojumā un automobiļu detaļās plaši izmantotos elastomērus līmēs.
Tomēr šīs jaunās pārstrādes metodes lielākais trūkums ir reakcijai izmantoto izejvielu izmaksas un toksicitāte. Tāpēc pētnieki pašlaik cenšas atrast labāku un lētāku metodi, lai panāktu to pašu procesu, degradācijai izmantojot maigus šķīdinātājus, piemēram, etiķi.
Nākotnē Harbinas Dong'an ēkalapas uzņēmumsarī rūpīgi sekos nozares inovācijām un turpinās ieguldīt tehnoloģijās un vides aizsardzības tehnoloģijās, nepārtraukti ieviešot jauninājumus, lai padarītu Dong'an poliuretāna paneļus videi draudzīgākus un veselīgākus. Mēs arī uzskatām, ka nākotnē radīsies vēl jaunas vides aizsardzības tehnoloģijas.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 9. novembris