废旧聚氨酯PU的回收方法及技术进展
回收利用聚氨酯废弃物的方法
【 摘 要 】 介绍了 废旧聚 材料的能量回 物 收、 回收的三 氨酯 收、 理回 化学 种方法, 介绍了 并且 物理化学方法的 技术原理 比 ,
较 了它们的优缺点。 从产前的投入看, 物理回收利用法较好; 但从最终产品的使 用性能看, 化学回收法中的醇解、 碱解和水解较好 ; 能
量 回 收 法不 可取 , 即将被 淘 汰 。
20 0 8年 l 2月
广 西 轻 工 业
G A G J1 N Lo IH D sR U N Ⅺ o瓜 A FLG TI uT Y N 化 工 与 材 料
第 l期( 2 总第 1 1 ) 2 期
回收利 用聚氨酯 废 弃物 的方 法
陈 赛 艳 , 蕴 智 陈
( 天津科技 大学 , 天津 3 O 2 ) O 2 2
热塑性 聚氨酯 中, 在挤 出成型机中造粒, 采用注射成型方法制
造鞋底等制品 , 德国 B y r a e 公司曾做过这方面的研究[ 甸 。
34 挤 出成 型 闱 . ・
起作燃料 , 可取代部分煤作锅炉 的燃料 。 因此 , 在没有其它 回
收利用方法可选 的情况下 , P 将 u废料粉碎成细粒 , 作为燃料
粉末多作为填料混入原料中回收重 用。据美 国道化学公司报
二醇 、 二丙二醇、 丁二醇、 聚乙二醇等, 此外, 还使用助醇解剂, 如
醇胺、 叔胺 、 碱金属或碱土金属的醋酸盐 、 钛酸酯等, 反应温度一
般在 1 O~ 5 。 5 2 O 在醇解反应中' P U废料、 醇解剂、 助醇解剂 的 种类和配 比以及反应温度和反应时间都会影响最终产物卿 。 多数人认为 的醇解机理是 : 在醇和催 化剂 的作用 下 , 聚氨 酯 中的氨基 甲酸酯基 断裂 , 被短的醇链取代 , 释放 出长链多元 醇 和芳香族化合物 ,由于在降解过程中参与反应的基 团比较
废旧聚氨酯的粉碎后再利用
废旧聚氨酯的粉碎后再利用聚氨酯泡沫是冰箱制造的主要原材料之一,在冰箱的生产过程中会产生大量的报废塑料,市场中报废的冰箱中也包含着大量的废旧塑料和废旧聚氨酯泡沫。
因此对废旧冰箱中聚氨酯进行回收利用有重大的环境和经济价值。
聚氨酯(PU)是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,因其优良的性能而被广泛应用。
PU制品分为泡沫制品和非泡沫制品两大类:泡沫制品有软质、硬质、半硬质泡沫;非泡沫制品有涂料、胶黏剂、合成革、弹性体和弹性纤维(氨纶)等。
聚氨酯硬质泡沫塑料是一种性能优良的绝热材料和结构材料,其主要特性是硬韧,可发泡性、弹性、耐磨性,耐低温性、耐溶剂性、耐生物老化性等性能优良。
聚氨酯泡沫是冰箱制造的主要原材料之一,在冰箱的生产过程中会产生大量的报废塑料,市场中报废的冰箱中也包含着大量的废旧塑料和废旧聚氨酯泡沫。
因此对废旧冰箱中聚氨酯进行回收利用有重大的环境和经济价值。
聚氨酯泡沫塑料的分拣废旧冰箱在进入回收站后,首先通过预处理以分离其中部分有价值的组件,包括压缩机、电机、换热器、电路板等,在实际操作过程中,通常采用破碎技术对箱体进行粉碎,然后再使用分选装置将聚氨酯泡沫与其它材料进行分离。
需指出的是在进行冰箱整体破碎时,发泡层中的CFC-11(三氯一氟甲烷,亦称R11)发泡剂会泄露到大气中,造成二次污染,因而这一破碎过程需在密闭装置内进行。
发泡剂的回收CFC-11属氯氟烃化合物,该物质对生态环境的破坏主要是缘于其较高的臭氧消耗潜值及地球温室效应值因而在聚氨酯泡沫的回收利用过程中,需对CFC-11进行环保处理。
冰箱保温层内的聚氨酯泡沫中CFC-11含量为3 %~5 %。
在聚氨酯泡沫的破碎过程中,可先通过真空挤压法排出泡孔中的CFC-11,然后再将泡沫粉碎到适当的细度,以确保CFC-11的彻底释放。
破碎过程中所逸出的CFC-11发泡剂,经过滤、分离,除去粉尘后,进入发泡剂的回收装置。
目前,用于回收聚氨酯泡沫中CFC-11发泡剂的方法主要为活性炭吸附法,此外还有液体介质溶解法及超临界流体吸收法。
怎样对废旧聚氨酯制品进行回收利用?
怎样对废旧聚氨酯制品进行回收利用?聚氨酯(PU)材料因其可发泡性、弹性、耐磨性、耐低温性、耐溶剂性、耐生物老化等优良性能而广泛应用于机电、船舶、航空、车辆、土木建筑、轻工、纺织等部门,其制品种类繁多。
PU工业的迅猛发展使其产量与日俱增,也由此导致了大量废弃物的产生,包括生产中的边角料和使用老化报废的各类PU材料,因此废旧PU的回收利用成为迫切需要解决的问题。
传统的高分子材料回收处理方法是填埋法和焚烧法。
其中,填埋法是在一定的温度以及湿度条件下,利用掩埋的方法使垃圾在土壤中经过一段时间逐渐分解而转变成无害物质。
然而,该法很难使PU废弃物发生分解,且占用土地,消耗资源。
焚烧法是利用PU废料在一定条件下燃烧产生大量热能,使其作为燃料以取代部分煤、油和天然气。
但是,如果在焚烧过程中燃烧不完全将会产生有毒气体,造成二次污染。
目前,PU废弃物的回收利用方法主要分为物理法和化学法。
这两种方法是通过物理或化学的过程实现废弃资源的再利用,是PU废弃物回收利用的发展方向。
下面,是洛阳天江化工对这两种方法做出的总结:1.物理回收法物理回收法是利用粘结、热压、挤出成型等方法使PU废弃物回收利用,也包括通过粉碎的方法将PU废料粉碎成细片或粉末作为填料。
该方法简单易行,但回收得到的泡沫只适用于低档产品。
1.1粘结成型法粘结成型法首先将废旧的PU泡沫粉碎成细片状,涂撒PU粘接剂,混合均匀后,在一定温度和压力下成型,所得到的再生粘接PU泡沫可用作垫材、支撑物等。
该法适用于各类废旧PU的回收。
将回收的反应注塑成型聚氨酯颗粒与橡胶粉共混,可用作运动跑道和网球场的铺面材料。
但洛阳天江化工提醒大家,这种方法最大的缺陷是再生后的泡沫制品性能下降,只适于用作低档部件,应用面窄,且工艺繁琐、劳动量大,经济价值也不高。
1.2填料法填料法通常是将PU废料粉碎成细片或粉末,作为填料混入新的PU原料中制成成品。
该法不但使废旧PU材料得到回收,而且还可有效地降低制品成本,可用于制备RIM弹性体、吸能泡沫和隔音泡沫。
聚氨酯生产过程中的废物处理与资源化利用
聚氨酯生产过程中的废物处理与资源化利用随着化工行业的快速发展,聚氨酯作为一种重要的塑料材料,广泛应用于建筑、汽车、家具等领域。
然而,聚氨酯生产过程中产生的废物却给环境造成了一定的负面影响。
因此,如何有效处理和利用聚氨酯生产过程中的废物成为了一个亟待解决的问题。
一、废物处理方案1. 原料选择与预处理——为了降低废物的产生量,可在聚氨酯生产过程中选择可再生资源作为原料。
例如,替代石油基原料的生物质原料,如植物油、糖类等,既能减少对有限石油资源的依赖,又能减少废物的产生。
此外,进行原料的预处理,如筛选、洗涤等,可降低废物的含量。
2. 废物分类与分流——将聚氨酯生产过程中产生的废物进行分类与分流处理,有利于后续的资源化利用。
根据废物的性质和成分,可将其分为可回收物、可燃物和有害物等。
例如,聚氨酯废料可作为可回收物进行回收;废弃溶剂可通过蒸馏等手段回收重复利用;有机废水则可以经过处理后用于农田灌溉等。
3. 废物焚烧与气体净化——对于难以进行资源化利用的废物,可以采用焚烧处理的方式。
焚烧废物时产生的热能可转化为电力或热力,实现回收利用。
同时,在焚烧过程中产生的废气需要进行净化处理,以降低对环境的污染。
4. 废物填埋与沉淀池处理——在一些特殊情况下,无法进行焚烧或资源化利用的废物可进行填埋处理。
填埋要选择合适的场地,采取严密的防渗措施,以防止废物渗漏污染地下水。
对于液体废物,可以通过沉淀池进行处理,沉淀后的污泥可作为肥料或再利用。
二、废物资源化利用1. 聚氨酯废料的再生利用——聚氨酯废料可通过物理或化学方法进行再生利用。
物理方法包括破碎、磨粉、筛分等,可将聚氨酯废料制成颗粒状再利用。
化学方法则包括溶化、重聚等,可将聚氨酯废料转化为再生聚氨酯材料,用于制造新产品,如地垫、防护设备等。
2. 废弃溶剂的回收利用——聚氨酯生产中常使用有机溶剂,如甲苯、丙酮等。
这些溶剂可以通过蒸馏和净化等技术回收利用,减少资源浪费和环境污染。
废旧聚氨酯材料的回收利用研究进展
废旧聚氨酯材料的回收利用研究进展陈阳;黄靖洁;尚豪;徐利军【期刊名称】《环境保护前沿》【年(卷),期】2024(14)2【摘要】聚氨酯(PU)材料被广泛应用于家居、建筑、航天航空和医疗健康等领域,因此聚氨酯废弃物的数量不断增加。
为了更好地理解废旧聚氨酯塑料的回收和降解机理,本文综述了目前常见的回收利用方法,并对这些方法的优缺点进行了讨论。
值得一提的是,化学回收法能够高效地实现单体的回收和再利用,不仅减轻了环境压力,还带来了经济效益。
Polyurethane (PU) materials are widely used in fields such as home furnishings, construction, aerospace, and healthcare, which has led to an increasing amount of polyurethane waste. To gain a deeper understanding of the recycling and degradation mechanism of waste polyurethane plastics, this article reviews the commonly used recycling methods and discusses the advantages and disadvantages of various recycling methods. Among them, chemical recovery can efficiently achieve monomer recovery and reuse, truly realizing material recycling, reducing environmental pressure, and bringing economic benefits.【总页数】11页(P282-292)【作者】陈阳;黄靖洁;尚豪;徐利军【作者单位】上海第二工业大学资源与环境工程学院【正文语种】中文【中图分类】TQ3【相关文献】1.废旧冰箱聚氨酯材料的回收利用技术研究2.聚氨酯废旧材料的降解回收再利用的研究3.废旧铝电解槽材料回收利用研究进展4.废旧磷酸铁锂电池正极材料回收利用技术研究进展5.废旧锂离子电池负极材料回收再生利用研究进展因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
pu革的废料再生技术是什么?
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟pu革的废料再生技术是什么?随着聚氨酯(PU )材料在国民经济中的用途越来越广,用量越来越大,其废弃物的回收再利用也日益受到人们的重视。
废旧聚氨酯主要包括生产厂的边角废料、模具溢出料,报废汽车、冰箱中的聚氨酯泡沫及弹性体,废旧鞋底和废旧PU 革、氨纶旧衣物等。
当前聚氨酯的回收利用主要有三种方法:物理法、化学法、能源法。
物理法已有许多报道和实用技术,该方法回收的PU 生产的制品性能较差,只适用于低档制品。
能源回收是通过将废料焚烧来回收热量,这种方式会造成二次污染,基本不再使用。
当物理回收方法受到技术和经济上限制时,就需要采取化学法加收。
因此化学法回收聚氨酯一直是化学家们研究的热点和发展方向。
聚氨酯的化学回收技术,是指聚氨酯树脂在化学降解剂的作用下,降解成低相对分子质量的成分。
由于所用降解剂的不同,化学降解又分许多种类型。
不同类型降解剂所得降解产物不同,物化性能及作用也不同,因此可根据使用目地采用相应的降解剂和降解工艺。
聚氨酯的降解反应主要有醇解法、氨解法、热解法、碱解法、磷酸酯法等。
各种方法都有各自的优缺点,但无论哪种方法,其原理都是将聚氨酯大分子中含有的大量氨基甲酸酯键、酯键、脲基和醚键等短键,使其形成相对分子质量较小的含聚酯或聚醚多元醇或聚氨酯多元醇及少量胺的液体混合物。
聚氨酯的回收利用无疑对环境保护和资源利用是有利的,但是主要问题还在于回收废聚氨酯是否有经济效益。
由于聚氨酯的用量较大,而近期原料价格居高不下,其废弃物回收市场前景看好,但以前使用的回收方法经济性普遍不强,未能广泛推广,因此,开发一种经济可行的回收方法专注下一代成长,为了孩子。
废旧聚氨酯PU的回收方法及技术进展
据有关文献报导,全球2000年PU的产量已突破40万t,其产量和用途与日俱增。
由此也导致了大量废弃物(包括生产中的边角料和使用老化报废了的各类PU材料)的产生,污染了环境,从而使得废旧PU的回收成为迫切需要解决的问题。
废旧PU材料的回收方法一般有三种:①物理回收,②化学回收,③燃烧法。
一般采取物理回收的方法回收废旧PU,但对于生产泡沫塑料的厂家来说,由于边角废料占材料的12%~20%左右(软泡占12%左右,硬泡占20%左右),常采用化学方法回收单体。
二:回收方法详解1. 物理回收物理回收,即直接回收。
它是在不破坏高分子聚合物本身的化学结构、不改变其组成的情况下,采用物理方法加以直接回收利用。
废旧PU材料的回收方法包括热压成型、粘合加压成型、挤出成型和用作填料等,而以粘合加压成型为主。
1.1 加压成型加压成型法是将PU废料在常压下切割成0.5~3mm的颗粒,于140~200℃预热2~12min,然后在高温(185~195℃)、高压(30~80MPa)、高剪切力作用下1~3min,PU分子间的氨基甲酸酯链节(-NHCOOR)和脲素链节(-NHCONHR)有可能发生化学反应,生成新的化学键,或通过配位键或氢键的方式粘接起来,使PU颗粒结合,压制成成品或半成品。
热压成型废旧PU所得的再生制品拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率下降较大,而硬度抗撕裂性下降较小,且制品的表面光洁度较差,因此只适用于对断裂伸长率与表面性能要求不高的领域,如车轮罩、备轮罩、挂泥板、翼子板衬里、小工具箱等客车部件,一般只要求良好的尺寸稳定性、耐热性和耐老化性热压成型法中还有一种热机械降解捏合回收废旧PU的技术,即在热和机械剪切力的作用后,与某些热塑性高分子材料(树脂)混炼,最后再热压成制品。
该技术的要点是,将回收的废旧PU在捏合机中加热到150℃,使其转化成软化的塑料态,由于捏合产生较大的摩擦热,温度达200℃时,PU发生分解,随后冷却到室温,在粉碎机中粉碎成粉末,再与聚异氰(PI)粉末混合,于150℃,20MPa下压制成品。
废旧聚氨酯的回收利用
第38卷第12期2010年12月化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S Vo l 38No 1221基金项目:2008年度浙江省大学生科技创新基金(编号3150601107090410)作者简介:刘建平(1963-),男,博士,副教授,主要从事高分子材料改性与及加工助剂研究。
废旧聚氨酯的回收利用刘建平* 王一帆 郑晓晓 周 青 雷小平(温州大学,温州325035)摘 要 介绍了当前废旧聚氨酯流行的处理和回收方法,并论述了相关的处理工艺和原理。
详细阐述了物理、化学和能量回收法,比较了各种方法的优劣之处。
并总结前人的实践与经验,指出未来废旧聚氨酯回收利用的生产及研发趋势。
关键词 废旧聚氨酯,回收,原理The reuse of polyurethane wastesLiu Jianping Wang Yifan Zheng Xiaox iao Zhou Qing Lei Xiao ping(Wenzho u University,Wenzhou 325035)Abstract T he curr ently methods in recy cling and treatment of po ly ur ethane w ast es w ere r eview ed,and concernedpr inciple and processes w ere expounded.In additio n,physical recycling method,chemical recycling method and energ y r e cy cling metho d wer e elabor ated,and compared adv antag es and disadv antag es of var io us appr oaches.L ast ly ,the aut ho r summar ized previous ex perience and practice,and pr esented the tendency of product ion and research of the r euse of polyu r ethane w ast es in the future.Key words waste polyurethane,r euse,principle对于聚氨酯(P U )通过改变其原料种类及组成,可以大幅改变产品结构及其性能,得到从柔软到坚硬的聚氨酯泡沫塑料、弹性体、涂料及胶粘剂,其中以泡沫塑料居多[1]。
一种回收再生废弃聚氨酯树脂的方法125
一种回收、再生废弃聚氨酯树脂的方法一、技术领域本发明涉及一种处理“三废”的方法,特别涉及废液的处理方法,确切地说是自聚氨酯树脂废弃液中回收、再生废弃聚氨酯树脂的方法。
二、背景技术聚氨酯树脂是近年来达到广泛应用的新材料,由于其结构中含有苯环以及氨基甲酸酯基构成的刚性特征提供聚氨酯材料的硬度;同时链段中含有大量的柔性长碳链组分提供材料的韧性和弯曲柔软的特征;在用于人造合成革方面具有类似真皮的效果,可以很好的替代真皮在鞋材,箱包、沙发、家具、汽车装饰等方面应用,在合成革生产中回收废弃的聚氨酯树脂各项性能指标下降,不能满足合成革生产的需要。
三、发明内容本发明旨在回收利用合成革生产中废弃的聚氨酯树脂(PU),所要解决的技术问题是对回收的PU进行再生,使之满足合成革生产的要求。
合成革用的PU多为溶剂型,废弃的PU多溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中。
本方法的思路是首先自废液中分离回收PU,然后再予以再生。
本方法包括分离、干燥与再生,所述的分离是向废液中加水稀释,利用PU的非水溶性使之凝聚析出,通过静置使其析出完全,然后分离、破碎、干燥脱水得到回收的固体料PU。
所述的再生是对回收的固体料PU进行再生。
具体地说将固体料PU溶于DMF中,然后与多元醇、二异氰酸酯、磷酸在催化剂存在条件下进行合成,得到再生PU用于生产合成革。
所述的多元醇选自乙二醇或丁二醇或己二醇等(下称多元醇E1),或者选自聚酯多元醇,如聚己二酸乙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯或聚己二酸乙二醇丁二醇酯等,或者聚醚多元醇如聚四氢呋喃二醇(PTMEG)等。
聚酯多元醇或聚醚多元醇(下称多元醇E2)要求分子量1500~3000,羟值37~75mgKOH/g。
所述的二异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)所述的催化剂选自辛酸亚锡。
各组分有以下配比:原料名称配比(重量份)回收的PU固体料100多元醇E1 1~10多元醇E2 0~30N, N-二甲基甲酰胺150~300二苯基甲烷二异氰酸酯5~50磷酸0.001~0.01催化剂0.01~0.1。
聚氨酯回收的原理
聚氨酯回收的原理
聚氨酯回收的原理主要包括以下几个步骤:
1. 收集和分离:首先收集和分离废弃的聚氨酯制品,例如废弃的聚氨酯泡沫、聚氨酯涂料等。
这些废弃物可以来自工业生产过程中的副产品、废弃产品或者废弃家具等。
2. 粉碎和破碎:将收集到的废弃聚氨酯制品进行粉碎和破碎,目的是使其变成可操作的颗粒形式,以便后续处理。
3. 溶解和分离:将粉碎后的聚氨酯颗粒放入溶剂中进行溶解。
常用的溶剂包括二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)等。
溶解后,聚氨酯会与溶剂分离,得到溶液。
4. 进一步处理:通过蒸发或者蒸馏等方法将溶剂从溶液中分离出来,得到纯净的聚氨酯。
5. 再利用:经过上述步骤处理后得到的纯净聚氨酯可以再次用于生产新的聚氨酯制品,减少资源浪费和环境污染。
需要注意的是,不同类型的聚氨酯制品回收的方法和步骤可能会有所不同,例如聚氨酯泡沫回收和聚氨酯涂料回收可能会有一些特殊的处理过程。
此外,聚氨酯
回收的可行性还受到聚氨酯制品的质量、污染程度、回收技术的可行性等因素的影响。
PU回收技术
本文摘自再生资源回收-变宝网()PU回收技术粘结成型技术粘结成型是聚氨酯回收中使用最普遍的方法,先将聚氨酯粉碎成细颗粒状,然后喷洒反应型聚氨酯类粘合剂,混合均匀后加热加压成型。
得到的回收泡沫可用作垫材、支撑物。
粘结成型最大的缺陷是再生后的泡沫制品性能下降。
只适用于做家具及汽车衬里等低档部件,应用面窄,而且工艺繁琐、劳动量大、经济价值也不高。
用作填料将聚氨酯粉碎料作为填料,运用到聚氨酯泡沫或其他制品的生产之中。
这种方法不但使废旧聚氨酯得到回收,而且还可以有效的降低制品成本。
如:将废旧硬质聚氨酯泡沫塑料添加到混凝土中,可使混凝土密度减小,孔隙增大。
在体积相同下,聚氨酯泡沫废料的添加能够使混凝土重量减少29-36%。
聚氨酯(PU),即聚氨基甲酸酯,分为聚酯型和聚醚型两大类。
聚氨酯具有很多优异的性能,所以其用途十分广泛。
但与此同时,生产聚氨酯泡沫的工厂每年产生大量的边角料、模具溢料、废品,以及聚氨酯在各个领域中的废弃物也需进行处理。
这些废弃物的回收再用既可以减少环境污染,又能起到节约资源效果。
聚氨酯的回收利用方法主要分为物理回收、化学回收和能量回收三种。
其中应用最广泛便捷的当属物理回收法。
物理回收法是在不破坏聚合物本身的化学结构、不改变其基本组成的情况下只改变废塑料的物理形态后直接利用的方法。
热压成型技术聚氨酯分子链上的氨基甲酸酯链节可以和脲素链节发生化学反应,生成新的化学键实现交联。
对于一些低交联度的热固性聚氨酯废弃物来说,它在100-200℃之间具有一定的热软化可塑性。
在这个问题范围内加热加压,能直接粘结在一起,而不使用粘合剂。
这种方法制得的再生制品断裂伸长率和表面性能比较差,一般适用于只要求有良好的尺寸稳定性、耐热性和耐老化性的产品。
这种方法适合于废弃物组分已知的情况。
挤出成型技术挤出成型是将聚氨酯粉碎料加入螺杆,通过螺杆的热、剪切力将聚氨酯大分子链切断到中等长度分子链的产品,通过这种方法可以使硬质聚氨酯材料转变为软塑性聚氨酯材料。
聚氨酯 回收 文章
聚氨酯是一种常见的高分子材料,广泛用于建筑、汽车、航空航天等领域。
虽然聚氨酯具有优异的性能,但由于其生产过程中需要使用大量的化学原料,导致废弃物的产生量也很大。
因此,聚氨酯的回收成为了当前环保领域的热门话题。
第一段:聚氨酯的回收利用意义重大
聚氨酯是一种可再生资源,回收利用对于环保事业的推进和资源利用的节约都具有重要意义。
同时,聚氨酯的回收也可以减少对环境的影响,降低废弃物的产生量,避免对生态环境的破坏。
第二段:聚氨酯的回收方式
目前,聚氨酯的回收方式主要分为物理回收和化学回收两种。
物理回收是指采用物理方法,如磨碎、分离等方式将聚氨酯废料进行回收。
而化学回收则是指通过化学反应将聚氨酯废料转化成其他有用的化学品。
第三段:聚氨酯回收的应用领域
聚氨酯回收后可以用于制造各种产品。
例如,回收的聚氨酯可以用于制造绝缘材料、填充材料、建筑材料、汽车零部件等。
这些产品不仅可以满足市场需求,同时也可以降低生产成本,提高经济效益。
第四段:聚氨酯回收的难点
虽然聚氨酯回收具有很大的潜力,但是其回收过程中也存在一些难点。
例如,聚氨酯废料的种类繁多,回收难度较大;同时,回收过程中需要消耗大量的能源和化学品,对环境造成一定的影响;此外,聚氨酯回收的技术还不够成熟,需要进一步研究和开发。
第五段:未来聚氨酯回收的展望
随着环保意识的不断提高和技术的不断进步,聚氨酯回收的前景将会越来越广阔。
未来,我们可以通过技术创新和产业协同,进一步完善聚氨酯回收的体系和技术,实现聚氨酯资源的最大化利用,为环境保护和经济发展做出更大的贡献。
聚氨酯的回收利用技术
聚 氨 酯 ( U) 业 发 展 已 有 6 P 工 0多 年 历 史 。 它是 以 多 元 异 氰 酸 酯 与 多 元 羟基 化 合 物 或 聚合 物 为 原 料 , 混 合 反 应 制 成 产 品 。 具 经
有独特 的弹性 、 磨性 、 低温性 、 发泡性 、 耐 耐 可
等 产 品 。 其 中 发 展 最 快 的 是 聚 氨 酯 泡 沫 塑 料 。正 是 由 于 其 优 良性 能 和 广 泛 的 应 用 领 域 , 氨酯 工 业 得 到 了 迅 速 发 展 。 世 界 聚 氨 聚 酯 的 消 费 量 基 本 上 每 十 年 翻 一 番 , 此 产 生 由 了大 量 聚 氨 酯 废 弃 物 迫 切 需 要 回 收 利 用 的问 题 。 本 文 介 绍 了国 内 外 近 年 来 在 这 一 技 术 领 域的发展和前景 。 聚氨酯 的回收利 用 主要 有 物理 回 收、 化 学 回 收 和 能 量 回收 。
发展 和 应 用现 状 。
关 键 词 :废 聚氨 酯 ;物 理 回 收 ;化 学 回 收 ;能量 回收 ;现 状 中 图 分 类 号 :X 0 75 文献标识码 : A
t e T c n l g nd Ac u l y o c a a i n o l u e h ne h e h o o y a t a i f Re l m to f Po y r t a t
方 法 受 到 经 济 和 技 术 的 限 制 时 , 通 过 化 学 可 回 收 方 法 将 P 材 料 降 解 成 低 分 子 量 的 成 U 分 . 结 合 成 相 同或 不 同 类 型 的 高 分 子 量 的 再
材 料 。 目前 主 要 有 以下 六 种 化 学 回收 方 法 :
聚氨酯废弃物再生利用方法简议
水 蒸气等高温气体 ,使聚氨酯黏合剂熔融或 溶解 后
本 文介 绍 了 目前 聚 氨酯 废弃 物 的常 用处 理方 对 粉状 的废 旧聚氨酯进行黏接 ,然后加压 固化成 一 法。 其再生利用处理步骤 为 : 分类收集 , 粉碎和分选 , 定形状 的泡沫。制成混合料 , 合料 经加热 、 混 保温 至 选择合适 的回收方法 。 回收技术包括材料再循环 、 化 混合料 进入熔融态 , 在模具 内放 人玻 璃纤维布 , 再将 学再循环 和能量再循环 。简单地说 , 就是物理方法 、 熔 融态 混合 料加入模具 中模压 ,冷却脱模后得 到成
物回收利用的第一步是分类 收集 , 据不 同的来源 子链变成 中等长度链 , P 材料转变成软塑性材料 , 根 将 u 这种材料适合作强度高 、 硬度高 , 但对 断裂伸 长率要 分类 收集 , 为随后的利用提供方 便。 对于软质微孔P 泡 沫废料 , u 可以将 聚氨酯边 角料及 旧废料在应用前首先切割 或者 求不高的塑料件 。
掺 在挤 出成型 粉碎 、筛分得到所需粒 度的小块 或者细粉 。一般说 其粉碎成粉末 , 混到热塑性聚氨酯 中, 采 德 来 , 质的聚氨酯泡沫粉碎 比较容易 , 硬 所以其粉碎技 机 中造粒 , 用注射成型方法制造鞋底等制 品 , 国
中等职业教育
21 0 1年 第 3 5期
氢 氧化钠 、 乙酸钾等碱 性催化 剂 , 其催 化效 力高 , 有
_ 晒
材料在 国民经济中的用途越来越广 , 用量越来越大 , 作 填料 等 , 而以黏合加压成 型为主。 已居缩 聚物中的首位 。其废弃物 的回收再利用 也成 1 .黏合加压成型。此法是废 旧聚氨酯 回收利 用 为迫 切需 要解 决的问题 。对其废 旧制 品的回收利用 中最普遍 的方法 。 其要 点是 : 先将废旧聚氨酯硬质泡 不仅 能有 效地保护环境 ,减少污染 ,而且 能节省 资 沫粉碎 成细片状 , 涂撒 聚氨 酯黏合剂 等 , 再直接通入 源, 变废为宝。
聚氨酯的回收
聚氨酯泡沫塑料废旧物的回收1.聚氨酯泡沫塑料废旧物的产生及回收情况聚氨酯泡沫塑料废旧物的回收利用技术可分为两大类,一是物理法,二是化学法。
物理法回收技术是采用粘结加压成型、作填料、挤出成型等办法,对泡沫塑料进行回收再利用的一种方法,该方法简单易行,也比较成熟,但回收来的泡沫适合作低档产品,而且老化淘汰的更快。
化学法回收技术工艺相对复杂,工业化成熟较晚,直到现在新的降解方法仍不断出现,但最终回收物制得的泡沫性能较好。
下文针对软质聚氨酯泡沫塑料的这两种回收方法进行讨论2.物理回收法2.1:粘结加压成型这种方法是通过粉粹机把聚氨酯软质泡沫粉粹成3―10毫米的碎料,放入带有搅拌器的容器里,喷洒反应型、单组份湿固化型多苯基多亚甲基多异氰酸酯类粘合剂,粘合剂用量约为废旧料质量的5%-10%,混合均匀后,将喷上胶液的泡沫放入模具中模塑,按适当的压缩比,室温固化12小时,或150℃下保持40分钟,即得成品。
得到的回收泡沫可用作包装、汽车衬里、地毯被衬、支撑物等低档部件。
粘结加压成型回收聚氨酯泡沫,是所有回收方法中最简单也是最成熟的一种方法,它工艺简单、投资少,适合中小企业应用。
据报道,仅美国每年就有20万吨以上的软质泡沫废料粉碎后粘结成再生泡沫。
欧洲也多由块状软质泡沫塑料生产中的边角料及旧汽车、沙发、床、座椅的软垫泡沫生产再粘结泡沫制品。
ICI聚氨酯公司用废旧汽车坐垫生产地毯被衬。
1997年日本丰田汽车公司用回收的旧汽车椅垫泡沫再粉碎粘结后用作隔音材料。
这种粘接加压成型回收来的再生品拉伸强度、抗撕裂性、断裂伸长率下降较大,而硬度有所增加,此外由于得到的回收品表面光洁度较差,因此只适用于拉伸性能和表面性能要求不高的领域。
2.2:作填料软质聚氨酯废旧泡沫经过筛选、清洗彻底清除可能含有的金属杂质后,将其粉碎成粒径为3mm左右的粒子,再在低温下或采用两辊研磨室温粉碎机将粒子再粉碎成180-300?滋m的粉末,然后再把粉末作为填料加入到新的软质泡沫组合料中去。
聚氨酯回收准则
聚氨酯回收准则一、引言聚氨酯是一种常见的塑料材料,广泛应用于建筑、汽车、家具等领域。
然而,随着聚氨酯的广泛使用,其废弃物的处理问题也日益突出。
为了保护环境、实现可持续发展,制定聚氨酯回收准则势在必行。
二、回收准则的必要性聚氨酯废弃物的处理对环境有着重要影响。
在聚氨酯制品的生产过程中,会产生大量的废气和废水,严重污染空气和水源。
此外,聚氨酯废弃物的填埋和焚烧处理也存在着安全隐患和资源浪费的问题。
因此,制定聚氨酯回收准则,实现废弃物资源化利用,对于环境保护和可持续发展至关重要。
三、聚氨酯回收准则的制定原则1.法律法规:回收准则应符合国家相关法律法规,确保回收过程的合法性和规范性。
2.技术可行性:回收准则应考虑技术可行性,确保回收过程的高效性和经济性。
3.环境友好:回收准则应注重环境友好型,避免二次污染,减少对环境的负面影响。
4.社会共识:回收准则的制定应充分考虑各方利益,争取社会共识,提高回收的可行性和可持续性。
四、聚氨酯回收准则的内容1.分类回收:根据聚氨酯废弃物的性质和用途,制定分类回收方案,确保废弃物得到最佳的资源利用。
2.回收技术:研究和推广聚氨酯回收技术,包括物理回收、化学回收、能源回收等多种技术手段,提高回收率和资源化利用率。
3.回收流程:制定聚氨酯回收的全流程管理方案,包括废弃物的收集、运输、处理和利用等环节,确保整个回收过程的安全和高效。
4.回收市场:建立聚氨酯回收市场,促进回收产业的发展,提高回收准则的执行力度。
5.监管机制:建立聚氨酯回收的监管机制,加强对回收企业的监督和管理,确保回收准则的有效执行。
五、聚氨酯回收准则的推广与落实1.宣传教育:加强聚氨酯回收准则的宣传教育,提高公众的环境保护意识和回收意识。
2.政策支持:加大政策支持力度,推动聚氨酯回收准则的实施,鼓励企业积极参与回收活动。
3.产学研合作:加强聚氨酯回收的产学研合作,推动回收技术的创新和应用。
4.国际合作:加强与国际组织和相关国家的合作,借鉴国际经验,推动聚氨酯回收准则的国际化。
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据有关文献报导,全球2000年PU的产量已突破40万t,其产量和用途与日俱增。
由此也导致了大量废弃物(包括生产中的边角料和使用老化报废了的各类PU材料)的产生,污染了环境,从而使得废旧PU的回收成为迫切需要解决的问题。
废旧PU材料的回收方法一般有三种:①物理回收,②化学回收,③燃烧法。
一般采取物理回收的方法回收废旧PU,但对于生产泡沫塑料的厂家来说,由于边角废料占材料的12%~20%左右(软泡占12%左右,硬泡占20%左右),常采用化学方法回收单体。
二:回收方法详解1. 物理回收物理回收,即直接回收。
它是在不破坏高分子聚合物本身的化学结构、不改变其组成的情况下,采用物理方法加以直接回收利用。
废旧PU材料的回收方法包括热压成型、粘合加压成型、挤出成型和用作填料等,而以粘合加压成型为主。
1.1 加压成型加压成型法是将PU废料在常压下切割成0.5~3mm的颗粒,于140~200℃预热2~12min,然后在高温(185~195℃)、高压(30~80MPa)、高剪切力作用下1~3min,PU分子间的氨基甲酸酯链节(-NHCOOR)和脲素链节(-NHCONHR)有可能发生化学反应,生成新的化学键,或通过配位键或氢键的方式粘接起来,使PU颗粒结合,压制成成品或半成品。
热压成型废旧PU所得的再生制品拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率下降较大,而硬度抗撕裂性下降较小,且制品的表面光洁度较差,因此只适用于对断裂伸长率与表面性能要求不高的领域,如车轮罩、备轮罩、挂泥板、翼子板衬里、小工具箱等客车部件,一般只要求良好的尺寸稳定性、耐热性和耐老化性热压成型法中还有一种热机械降解捏合回收废旧PU的技术,即在热和机械剪切力的作用后,与某些热塑性高分子材料(树脂)混炼,最后再热压成制品。
该技术的要点是,将回收的废旧PU在捏合机中加热到150℃,使其转化成软化的塑料态,由于捏合产生较大的摩擦热,温度达200℃时,PU发生分解,随后冷却到室温,在粉碎机中粉碎成粉末,再与聚异氰(PI)粉末混合,于150℃,20MPa下压制成品。
这种技术中发生了热机械降解,使聚合物结构高度立体支化,带有很多官能团,因而易与高浓度PI发生交联反应,得到高硬度制品,其性能类似于硬质橡胶,可制作外壳、工具箱、封装品、底架等厚壁或薄壁产品。
1.2 粘合加压成型这是废旧PU回收利用中最普遍的方法。
其要点是:先将废旧PU粉碎成细片状,涂撒PU粘合剂等,再直接通入水蒸气等高温气体,使PU粘合剂熔融或溶解对粉状的废旧PU 粘接,然后加压固化成一定形状的泡沫。
粘合加压成型法对各种废旧PU的回收利用都有效,但用于回收利用废旧软质PU泡沫塑料的历史最长,最近也有将此法用于半硬质泡沫塑料、硬质泡沫塑料、反应型聚氨酯(RIM)等废PU的回收再生。
这种方法最大的缺陷是再生后的泡沫制品性能下降,只适用于做家俱及汽车衬里等低档部件,应用面窄,而且工艺繁琐、劳动量大,经济价值也不高。
此外,该技术还开始用于废聚烯烃塑料的再生。
1.3 挤出成型将带皮的PU废料与EPDM(三元乙丙橡胶)、NBR(丁腈橡胶)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)三类热塑性弹性体混合后,通过挤出机造粒,再采用注射成型、挤出成型或压延成型进行加工,即得成品。
文献报导,EPDM、NBR、SBS这些烯烃类多元共聚的橡胶弹性体在制品中对PU起改性作用,由于PU材料的强度主要由氢键力和微晶提供,在高温下氢键完全破坏,材料形成熔体状态,因此,当加入的橡胶弹性体含量较少时,橡胶弹性体与PU以“互穿网络”(IPN)结构起主要作用,导致物理机械性能随弹性体含量的增加而提高;当弹性体含量较高时,PU材料强度的氢键力削弱起主导作用,制品的性能随之下降。
对于NBR而言,研究表明,这一转折点时NBR的含量为PU量的15%。
文献还同时报导:NBR与PU的相容性最好,SBS使用方便且成本较低,而抗老化性和综合性能好的是EPDM,这是因为其分子链中无不饱和双键,且常采用酚醛树脂进行交联。
1.4 用作填料这种方法是将各种PU废料经过筛选、清洗后先粉碎成粒径为3mm左右的粒子,然后研磨成180~300μm的粉末,作为填料,混入新鲜的PU原料中制成成品。
据美中化学公司报导,废PU作为填料主要用于生产RIM(反应注塑)制品,吸能泡沫和隔音泡沫。
文献报导,如果将得到的废PU粉末投加到生产原部件的原料中,再次生产相同部件,则由于粉末具有与原料相同的结构,用量可达20%,而最终制品的机械性能没有明显的削弱。
在日本,已将废硬质PU泡沫塑料用作灰浆的轻质量料。
另外,废PU弹性体粉碎后可用作田径赛场,多用途场地等的弹性层或表面材料。
此外,PU废料的粉末作为填料还可用于热塑性的塑料中。
例如,将PP与PU按1:1的重量比制成成品,在密度相同的情况下,它们的弹性模量均为850N/mm2,但混合料成品的拉伸强度由25MPa降低到9.4~13.8MPa,断裂伸长率由250%降低到25%~35%。
2. 化学回收PU废料的回收技术归纳起来有六种:醇解法、水解法、碱解法、氨解法、热解法、加氢裂解法。
各种方法所产生的分解产物不同。
在所有化学法回收利用PU废料的研究中,醇解法研究得最多,技术比较成熟,且已形成了一定的工业规模。
2.1 醇解法2.1.1 原理以醇类化合物为分解剂,在加热的情况下,PU废料被分解为聚醚多元醇的方法,即为醇解法。
由于在聚氨酯的化学结构中,除含氨基甲酸酯-NHCOOR-外,还存在脲基甲酸酯-NHCONHR-,因此,其醇解反应式有以下两种形式:a) 氨基甲酸酯基团的醇解反应b) 脲基甲酸酯基团的反应同时还有氨基甲酸酯和脲基甲酸酯基团的热降解等副反应醇解法的特点是再生的聚醚多元醇可以直接用于二次发泡制备PU泡沫塑料根据醇解所用醇解剂、助醇解剂的不同,醇解法又可分为二元醇解法、醇胺法、醇涂法和醇磷法,而又以二元醇法较为普遍。
二元醇法中所用的主醇解剂常为低分子量的二元醇,如乙二醇、丙二醇1,4-丁二醇,一缩乙二醇,一缩丙二醇等。
助醇解剂为叔胺。
醇解反应中,用金属有机化合物作催化剂有效地促进醇解反应的进行,减少产物中多元胺的含量。
得到的产物羟值和粘度较适中,不仅可以用来制造硬质泡沫,还可以用于制造软质泡沫以及其他用途的PU制品。
2.1.2 醇解法分类为了提高醇解反应速度,降低反应温度,缩短反应时间,提高醇解反应能力,降低醇解剂的用量。
在醇解反应中往往加入助醇解剂或称改性醇解剂。
在有些工艺分类中,把醇解剂和助醇解剂的配合分类为二醇法、醇胺法、醇涂法(亦称醇碱金属氢氧化物法)、醇-磷酸酯法。
综合比较4种工艺方法可看出,醇涂法分解温度低,反应时间短,分解泡沫体比例倍数高,且醇解产物可直接用作发泡原料,而不必与新鲜聚醇掺混使用。
1. 二醇法表一中二醇法工艺就是利用二醇作醇解剂,在加热条件下,借助酯交换反应使PU链断裂。
醇解液分为两层,上层以聚醚多元醇为主,下层以氟基化合物为主。
不同的PU品种结构和醇解剂类型所产生的醇解效能也不尽相同,加入少量叔胺化合物可有效地促进醇解,为了获得均相的聚醚多元醇,可使用含有支化甲基的二醇,如3-甲基戊二醇等。
表二中列出不同醇解剂的醇解作用。
例如下列配方1的PU半硬质泡沫体使用一缩二丙二醇的醇解剂,回收泡沫与醇解剂比例为50:50,甚至可达60:40,回收生成的聚醚二醇羟值为130,25℃时的粘度为3000mPa·S。
以TDI为基础的PU软质泡沫(配方2)废料,可用丙二醇、1,4-丁二醇或3-甲基戊二醇作醇解剂,与泡沫体比例可达50:50,回收的聚醇羟值约为80~120,可以用于再发泡工艺。
二醇法回收产物将产生分层,占多数量的上层是聚醇,少量的下层浆状物是二胺类化合物,在两层之间有部分互溶现象,分离较为困难,故二胺化合物只能用作环氧树脂固化剂等方面。
回收的聚醇可供掺合到新聚醇中使用。
2. 醇磷法针对二胺化合物回收难度大的缺点,设想醇解生成液为液-固态的产物,大大地便利了分离回收,这就是醇磷法,它是使用分子量较大的聚醚多元醇,如分子量400~3000的聚丙二醇醚取代低分子量二醇化合物作醇解剂,以卤代磷酸酯如三氯乙基磷酸酯或三氯丙基磷酸酯作助醇解剂,如此,醇解产物是液体聚醚二醇和固体沉淀磷酸铵,从而使回收分离更易进行。
此外,在许多阻燃性PU泡沫中,已添加了卤代磷酸酯阻燃剂,在回收中可不必另外添加卤代磷酸酯助醇解剂,使回收操作更加简便。
以聚酯或以聚醚多元醇为基础的PU鞋底废料,也可以使用普通的亚烷基二醇作醇解剂,加热醇解,回收的多元醇可重新使用,但性能稍有降低。
3. 醇胺法使用高官能度聚醇制备的硬质PU泡沫体,其交联度较高,醇解反应条件较软质PU泡沫苛刻,获得的回收产品其粘度也较高。
为此,对硬质PU泡沫的醇解多使用醇胺法,即使用90%~95%的低分子量二醇化合物和5%~10%的醇胺化合物,醇解温度通常为190~210℃,回收产物为均相聚醚多元醇,避免了回收产物分层,简化了后处理工序,回收的聚醇可按40:60之比例与新鲜聚醚掺混,再用于发泡,再生泡沫体的性能变化不大4. 醇涂法醇涂法亦称醇-金属氧化物法,简称醇化合物法。
使用醇化合物法醇解PU硬质泡沫体。
回收的聚醚可直接用于再发泡,而无需与新鲜聚醚混合使用。
而且,醇解泡沫体比例高达1:1,回收温度较低,醇解时间较短,显示出很好的回收效益。
醇涂法所用的醇解剂通常是由分子量为300~400的三官能度聚丙二醇醚和KOH混合,使生成聚醚二醇钾齐聚物与二胺化合物配合使用,控制其醇解温度在140℃下醇解3~5h,降温至100℃析出K2CO3沉淀,过滤分离,获得的再生聚醚可直接用于硬泡生产工艺,或者用于再聚合生产精制聚醚。
聚异氰脲酸酯泡沫废料,也可以使用上述方法醇解回收,醇解剂的用量稍大,泡沫体与醇解剂的比例一般在30: 70,醇解结果能获得羟基当量70~90、粘度(25℃)为350~700mPa·s的回收聚醚。
综合以上4种醇解工艺不难看出,醇涂法有较大优势。
这主要得益于醇解剂与碱金属氢氧化物生成醇碱金属化合物,称醇涂,更有利于低温醇解,同时在回收液中析出K2CO3沉淀,更利于分离,更便于再生聚醚的精制和加工。
此外,人们也在不断地探索利用简单的化学反应获得产物制备通用型粘合物、涂料等二次产品的方法。
例如,有文献介绍了前苏联曾使用聚氨酯废料与聚酯多元醇、胺类化合物以质量比100:66:6混合,然后在120~140℃的温度下,搅拌混合8~18h,直接制得褐色粘稠状物质,然后再与异氰酸酯按基团比例-NCO/-OH为2:1反应,可直接制得再生型聚氨酯粘合物。
2.1.3 醇解法影响因素(1)醇解剂种类的影响在相同条件下,用DPG(即一缩丙二醇)作为醇解剂,醇解反应速率比用DEG(即二甘醇,学名一缩乙二醇)作醇解剂要慢,得到的产物更粘稠;在产物粘度和羟值相同时,用DEG作醇解剂则可调节PU和二元醇的最佳比例。