废旧聚氨酯的回收利用
废旧聚氨酯资源化利用
王立新 11721650
引言
聚氨酯（ 聚氨酯（polyurethane， ， PU）是一种性能优异的高分子材 ） 已成为继PE、 料，已成为继 、PVC、PP、 、 、 PS之后的第五大塑料。它是嵌段 之后的第五大塑料。 之后的第五大塑料 聚合物中应用最广泛的材料。 聚合物中应用最广泛的材料。然 而废弃聚氨酯塑料在自然环境中 不容易降解， 不容易降解，燃烧后会产生毒气 带来巨大的环境问题。 带来巨大的环境问题。
聚氨酯热分解研究
目前的聚氨酯热解研究主要集中在实验研 究，包括热解气、固、液的产物分析，实 验方法研究，实验条件对反应影响和动力 学研究。
热解物成分的实验检测和方法研究。
M.Boutin 等比较了EI和亚稳态原子轰击（MAB） 离子化两种方法在HDI聚氨酯涂料热解产物分析 中的应用。他们认为MAB离子化可以有效提高离 子化的能量范围。实验结果显示了在不同气体中 此方法可鉴别热解产物中的分子情况。他们检测 到了异氰酸、甲基异氰酸酯、乙基异氰酸酯、丙 基异氰酸酯和丁基异氰酸酯。 M.M. Esperanza等在不同升温速率下对聚氨酯 和硬脂酸锌混合物进行热解实验。他们获得的热 解气中主要含有CO和CO2冷凝的挥发分中有苯 和萘存在。
聚氨酯热解动力学方面的研究
M.M.Esperanza等建立了动力学模型，通过拟合 不同升温速率下TG和DTG实验数据得到了一系 列动力学参数。 在R. Font的文章中，他提出了一个求解聚氨酯 整体热重变化的动力学模型。这个模型假设样品 由两种成分组成，对应两个平行反应。 Jin Yu-qi等应用连续动力学模型，避免了曲线拟 合时的断点，有利于预测给定工况下城市固体废 弃物的燃烧率。 Jér me Lefebvre等的热解动力研究表明了整个 热解过程可以用一系列平行反应来描述。源自 谢谢观赏WPS Office
聚氨酯回收准则
聚氨酯回收准则
随着全球环境问题的日益严峻，废弃物的处理和回收愈发受到关注。
而聚氨酯作为一种常见的塑料材料，其回收利用也成为了一个重要的议题。
本文将以人类视角，详细探讨聚氨酯回收的准则和相关问题。
聚氨酯回收的准则需要明确。
在回收过程中，我们应该避免使用任何可能导致环境污染或健康风险的方法。
通过采用可持续的技术和设备，我们可以最大限度地减少对环境的负面影响。
例如，使用环保型溶剂或物理方法，如熔融回收和机械回收等，可以有效地降低废弃物的处理成本和环境污染。
聚氨酯回收的准则还需要考虑到回收后的利用方式。
回收的废弃聚氨酯可以进行再加工，用于生产新的产品或材料。
这不仅可以减少对原材料的需求，还可以降低能源消耗和二氧化碳排放。
因此，在制定回收准则时，应鼓励开发和推广聚氨酯的再生利用技术，以最大程度地提高资源利用效率。
聚氨酯回收准则还需要关注回收产业的可持续发展。
在回收过程中，我们应该注重培养和支持相关产业的发展，提高回收技术和设备的水平，提升回收产业的竞争力。
同时，政府和企业应加强合作，建立健全的回收体系和政策法规，为回收产业创造良好的发展环境。
聚氨酯回收准则的制定和实施是一个复杂而重要的任务。
我们应该
以人类的视角，注重环境保护和资源利用的平衡，推动聚氨酯回收工作的顺利进行。
只有通过全社会的共同努力，才能实现聚氨酯废弃物的高效回收和再利用，为可持续发展做出贡献。
希望本文能够为聚氨酯回收准则的制定和实施提供一些参考和启示，引起更多人的关注和行动。
让我们共同努力，为创造一个更美好的环境而奋斗！。
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。
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。
聚氨酯泡沫板废料
聚氨酯泡沫板废料聚氨酯泡沫板是一种轻质、隔热性能良好的建筑材料，广泛应用于建筑、装饰、包装等领域。
然而，在使用过程中，大量聚氨酯泡沫板被废弃，给环境带来一定的压力。
本文将介绍聚氨酯泡沫板废料的处理与利用，推动资源循环利用与环境可持续发展。
废弃的问题聚氨酯泡沫板废弃物需要得到合理的处理，因为其主要成分——聚氨酯塑料的降解过程较为缓慢，长期暴露在自然环境中容易造成土壤和水源的污染。
此外，废旧聚氨酯泡沫板在垃圾填埋场所的堆积也将占据大量的土地资源。
废料的处理处理聚氨酯泡沫板废料的方法有多种，以下是其中的几种常见方法：1. 回收利用聚氨酯泡沫板废料可以进行回收利用，用于生产再生泡沫板，减少原材料的消耗。
通过合适的技术处理，将废弃的聚氨酯泡沫板制成颗粒状或粉状再生材料，再加入合适的添加剂，经过高温加工成型，生成再生泡沫板。
这种回收利用的方式既可以减少资源消耗，又可以降低环境污染。
2. 能源回收聚氨酯泡沫板废料可以通过热解、高温燃烧等方式进行能源回收。
热解是将聚氨酯泡沫板废料在高温条件下分解，产生可燃气体，可以作为燃料供热或发电。
高温燃烧是将聚氨酯泡沫板废料完全燃烧，产生高温高压的烟气，可以用于发电或其他热能利用。
这些能源回收方式不仅可以减少废弃物的堆积，还可以获得可再生能源，促进能源循环利用。
3. 循环利用废弃的聚氨酯泡沫板还可以进行循环利用，作为其他材料的填充物。
比如，在建筑领域，可以将废弃的聚氨酯泡沫板用作隔音、保温材料的填充层，提高建筑的能效。
在包装领域，可以将废弃的聚氨酯泡沫板制成填充材料，用于保护易碎物品的运输。
利用的前景聚氨酯泡沫板废弃物的处理与利用有着广阔的前景。
随着人们对环境保护与可持续发展的重视程度不断提升，资源循环利用成为发展的主题之一。
聚氨酯泡沫板废料可以通过回收利用、能源回收和循环利用等方式得到有效处理，为可持续发展做出贡献。
在政府的政策引导下，聚氨酯泡沫板废料的处理与利用也将得到更好的推进。
聚氨酯泡沫物理回收方法
聚氨酯泡沫物理回收方法聚氨酯泡沫是一种常见的绝热材料，用于包装、隔音和保温等领域。
然而，随着环保意识的日益增强，对聚氨酯泡沫物理回收的需求也逐渐增加。
物理回收是指通过物理方法对废弃聚氨酯泡沫进行处理，将其转化为原料或再生材料，以减少对环境的影响。
聚氨酯泡沫物理回收方法主要包括物理分离、破碎、压缩和加工等步骤。
以下将详细介绍这些方法，并探讨它们在聚氨酯泡沫回收中的应用。
物理分离是聚氨酯泡沫物理回收的首要步骤。
在此过程中，需要将废弃的聚氨酯泡沫与其他材料进行分离，以便后续处理。
一种常见的分离方法是采用机械振动或气流分选技术，将聚氨酯泡沫与杂质分离开来。
此外，也可以通过手工分拣的方式对废弃聚氨酯泡沫进行初步分离，将其与其他材料分开。
一旦完成了物理分离，接下来就是破碎的步骤。
破碎是将废弃聚氨酯泡沫进行机械打碎，使其成为均匀的碎片。
这一步骤可以采用颚式破碎机、反击式破碎机或锤式破碎机等设备进行处理。
通过破碎，可以有效地减小废弃聚氨酯泡沫的体积，便于后续的压缩和加工。
压缩是将破碎后的废弃聚氨酯泡沫进行压缩成为密度较高的块状材料。
这一步骤可以采用压缩机或液压机进行处理，将废弃聚氨酯泡沫压缩成为固体块状材料。
通过压缩，可以使废弃聚氨酯泡沫更加稳定，便于后续的加工和运输。
最后，加工是将压缩后的废弃聚氨酯泡沫进行再加工，将其转化为原料或再生材料。
这一步骤可以包括熔融再生、研磨再生或造粒再生等技术。
熔融再生是指将压缩后的聚氨酯泡沫进行加热，使其熔化成为液态，然后通过成型设备进行成型。
研磨再生是将压缩后的聚氨酯泡沫进行研磨处理，将其制成颗粒状原料。
造粒再生是将压缩后的聚氨酯泡沫进行造粒处理，将其制成颗粒状再生材料。
通过物理回收方法，废弃的聚氨酯泡沫可以得到有效处理和利用，减少对环境的污染。
此外，这些回收后的原料或再生材料也可以再次应用到生产中，降低成本，实现资源的循环利用。
除了上述提到的物理回收方法外，还有一些其他补充措施可以帮助提高聚氨酯泡沫物理回收的效率。
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。
聚氨酯的回收与利用ppt课件
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聚氨酯的回收方法
❖ ③粘合加工成型 ❖ 此法是废旧聚氨酯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沫粉碎成细片状，涂撒聚氨酯粘合 剂等，再直接通入水蒸气等高温气体，使聚氨酯粘合剂熔 融或溶解后对粉状的废旧聚氨酯粘接,然后加压固化成一定 形状的泡沫。
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聚氨酯的回收方法
❖ ④挤出成型 ❖ 粘合加工的另一种方法就是挤出成型，挤出成型是通过热
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聚氨酯的回收方法
❖ ⑤水解法 ❖ 20 世纪 70 年代，人们发现用热水蒸汽在一定压力下可以
将聚氨酯软泡降解成二胺和聚醚型多元醇。但是聚氨酯的 水解与聚酯的水解不同，它不是聚合的逆反应，水解产物 除了二胺和多元醇，有时还会有CO2 的放出。在水解反应 过程中，提高温度和压力或有溶剂存在的情况下可以使反 应加快。 水解产物经过分离和提纯，多元醇可以作为原材 料重新用来合成聚氨酯，二胺也转化成异氰酸酯。 由于水 解是在高温高压下进行，对条件和设备要求很高，而且水 解产物的提纯技术难度很大，所以这种方法并没有得到广 泛的应用。
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结语
❖ 目前,对聚氨酯的回收利用问题至今尚无最有效的解决办法, 其主要原因是由于不同品种的聚氨酯, 组分极为复杂,物理 和化学性质多种多样, 致使其产物具有专用性。
❖ 对于废旧聚氨酯的回收利用, 能量回收法对环境有较大的 污染,并不可取。从生产投入的经济角度看, 以物理回收利 用好,而且生产效率较高、 操作简单、 二次污染少。但是, 制品的性能较差, 只能做次级用品使用,经济效益低, 故今后 应在提高产品性能方面进行更为深入的研究, 努力提高回 收效益。
条件下,将聚氨酯降解成可重新利用的液体低聚物甚至是小 分子有机化合物,从而实现原料的循环使用。其优点是可回 收不熔不溶的热固性聚氨酯废弃物。
聚脲,聚氨酯的降解利用
聚脲,聚氨酯的降解利用
聚脲（Polyurethane，简称PU）是一种广泛应用的高分子材料，具有优异的物理性能和化学稳定性。
然而，由于聚脲的结构稳定性较高，导致其在环境中难以降解，给环境保护和可持续发展带来挑战。
因此，降解和利用聚脲材料是一个重要的研究方向。
以下是一些聚脲和聚氨酯（Polyurethane，PU）的降解和利用方法：
1.物理方法：包括机械回收和热分解。
机械回收是一种将废
弃聚脲制品进行粉碎、研磨等处理，再利用其作为填料或
原料的方法。
热分解则是将聚脲材料在高温环境下分解，
产生可再利用的原料。
2.化学方法：可通过化学降解使聚脲材料分解为低分子物质。
例如，使用溶剂、酶、碱性或酸性条件等来降解聚脲材料，使其分子链断裂，形成可再利用的化合物。
3.生物降解：通过利用微生物或酶来分解聚脲材料，使其降
解为可再利用的物质。
一些微生物具有降解聚脲的能力，
有研究表明一些酶如脲酶和酯酶也能参与聚氨酯的降解。
4.循环利用：通过回收和再生的方式，将废弃的聚脲或聚氨
酯材料经过适当的处理和加工再次利用。
这包括聚脲材料
的回收再生、废旧聚脲制品的再加工等。
需要指出的是，降解和利用聚脲材料是一个复杂的过程，涉及
多个环节和技术，目前在这方面的研究仍然在不断发展。
在实际应用中，需要根据具体的场景和要求选择合适的降解和利用方法，以最大程度地减少聚脲材料对环境的负面影响。
此外，对于可持续发展来说，也应在设计和制造阶段考虑材料的可降解性和循环利用性，推动更环保和可持续的聚脲材料的开发与应用。
聚氨酯产品的回收及应用
聚氨酯产品的回收及应用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。
在聚氨酯各类制品中，产量仅次于软质泡沫塑料。
聚氨酯硬质泡沫塑料是一种高度交联的热固性材料。
泡孔结构大部分是闭孔型，少量开孔结构硬泡用于特殊场合。
硬质聚氨酯泡沫塑料的主要特性是其硬韧，另外，由于其起始剂，发泡剂、催化剂等助剂的用量及品种的不同，也赋予了聚氨酯硬泡不同的性能。
其可发泡性、弹性、耐磨性，耐低温性、耐溶剂性、耐生物老化性等优良性能使其广泛应用于冷冻冷藏设备、汽车、火车、屋顶、硬泡空心砖、聚氨酯硬泡混凝土、贮罐管道绝热、包装、办公用品等领域。
由于广泛的使用也导致了大量废弃物的出现(废料与边角料)。
污染了环境，因此对聚氨酯硬泡的回收和处理成为迫切需要解决的问题。
一般说来，硬质聚氨酯泡沫塑料的回收处理有如下几种方法：粉碎法、物理回收、化学回收以及燃烧回收热能法。
1、粉碎法处理聚氨酯边角料及旧废料在应用前首先切割或者粉碎、筛分得到所需粒度的小块或者细粉。
一般说来硬质的聚氨酯泡沫粉碎比较容易。
所以其粉碎技术也比较成熟。
大多已经投入商品化，如：精密切割技术、Flachmaritsen挤压等技术。
都能够将其粉碎为粒度小于1MM 的颗粒。
2、回收利用2.1物理法回收利用物理方法回收利用聚氨酯废旧料是指改变废旧料的物理形态后直接利用的方法。
物理回收利用方法有热压成型、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。
2.1.1粘合加压成型此法是废旧聚氯酯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沫粉碎成细片状。
涂撒聚氨酯粘合剂等，再直接通入水蒸气等高温气体，使聚氨酯粘合剂熔融或溶解后对粉状的废旧聚氨酯粘接，然后加压固化成一定形状的泡沫。
硬质聚氨酯泡沫废料主要有两类：一类是以冰箱、冷库为代表的聚氨酯废旧硬质泡沫，不含其他混杂物；一类是绝热夹心板产生的废旧硬质聚氢酯泡沫，含有较多的纤维或金属面材，是掺混物。
他们的回收利用工艺有一定的差别。
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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]。
就聚氨酯应用广度而言,已跃居诸合成材料的首位[2],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,以及在聚氨酯的各应用领域中的废弃物如报废汽车中的旧聚氨酯泡沫及弹性体也需进行处理。
而将废旧塑料进行回收再利用,既可减少环境污染,又能降低新制品生产成本,具有良好的社会效益和经济效益。
目前,聚氨酯的回收利用方法主要分为物理回收法、化学回收法和能量回收法三大类。
1 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改变废旧料的物理形态后直接利用的方法。
1 1 粘结成型粘结成型是聚氨酯回收中使用最普遍的方法。
先将废聚氨酯粉碎成细颗粒状,喷撒反应型聚氨酯类粘合剂,混合均匀后加热加压成型。
得到的回收泡沫用作垫材、支撑物。
采用的粘合剂一般是聚氨酯泡沫组合料或以多苯基多亚甲基多异氰酸酯(P AP I)为基础的异氰酸端基预聚体,再吹入水蒸汽等高温气体进行混合,后经加压制成一定形状。
得到的回收泡沫主要用作垫材、支撑物等[3 4]。
工艺流程为:软泡废料粉碎加工涂布粘合剂模具内加压成型再生粘结泡沫。
各种废旧聚氨酯均可用此法回收。
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[5]。
1 2 用作填料把聚氨酯废料粉碎后得到的碎片和微细粉末作为填料,运用到聚氨酯泡沫或其它制品的生产之中。
这种方法不但使废旧聚氨酯得到回收,而且还可有效地降低制品成本[5]。
在T o yot a 等[6]从事的P U RIM 废料回收中,多元醇中添加质量分数为10%左右的粉末状RIM 填料,制成挡泥板,成本下降4%~5%[7]。
又如A mor Ben F raj 等[8]研究了将废旧硬质聚氨酯泡沫塑料添加到混凝土中,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%。
1 3 热压成型聚氨酯分子链上的氨基甲酸酯链节和脲素链节可以发生化学反应,生成新的化学键,通过配位键或氢键的方式粘接起来[5]。
对于一些低交联度的热固性聚氨酯废弃物来说,它们在100~220 之间具有一定的热软化可塑性,在这个温度范围内加热加压,能直接粘结在一起,而不使用粘合剂。
热压成型废旧聚氨酯所得的再生制品的性能如拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率等均明显下降较大。
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,一般只要求有良好的尺寸稳定性、耐热性和耐老化性。
但因加工温度的限化工新型材料第38卷制,这种方法只适合于废弃物组分已知的情况下。
1 4 挤出成型挤出成型是通过螺杆的热、剪切作用把大分子链变成中等长度链,将硬质聚氨酯材料转变成软塑性材料,这种材料适合用作强度高、硬度高、但对断裂伸长率要求不高的塑料制品。
对于软质微孔聚氨酯泡沫废料,将带皮的泡沫混合热塑性弹性体等废弃塑料粉碎后,可用于注射成型鞋底等制品。
德国Bay er公司曾做过这一方面的研究[7]。
叶林忠等[9]的研究指出,EP DM、N BR、SBS这些烯烃类多元共聚的橡胶弹性体在制品中对聚氨酯起改性作用。
由于聚氨酯材料的强度主要由氢键和微晶提供,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,橡胶弹性体与聚氨酯以!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,聚氨酯材料强度的氢键力削弱起主导作用,制品的性能随之下降。
1 5 其它将生产中产生的边角废料切割成小块,直接作为包装缓冲充填物或垫材等。
聚氨酯泡沫塑料还可做人造土壤和天然土壤覆盖物。
在开孔性软质聚氨酯泡沫塑料中,加入水和化肥,可对多种植物进行栽培,植物在其中生长快,无病虫害和杂草。
2 化学回收法化学回收法是指在化学试剂、催化剂、热和空气存在的条件下,将聚氨酯降解成可重新利用的液体低聚物甚至是小分子有机化合物,从而实现原料的循环使用。
其优点是可回收不熔不溶的热固性聚氨酯废弃物[10]。
化学法回收废旧聚氨酯的一般工艺流程:P U废旧料分检、洗涤、粉碎成颗粒投入反应釜约200加降解剂减压蒸馏并分离提纯检验、存储。
2 1 醇解法目前,醇解法是研究和应用最广泛的一种方法,主要目的是回收可以重新用来合成聚氨酯材料的多元醇。
一般采用低分子醇作降解剂,在一定催化剂作用下,在150~250的温度范围内,常压下就可以将聚氨酯降解成低聚物,并且通过这种方法获得的降解产物可以直接使用。
对于醇解机理,大多数人认为醇解过程发生的主要反应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[11]:R1NH COO R2+HO R3OH R1N HCO OR3O H+R2O H由于在降解过程中参与反应的基团比较多,还会发生许多副反应,主要的副反应是在醇解剂的作用下,脲基断裂生成胺和多元醇:R1NH CON H R2+HO R3OH R1N HCOO R3OH+R2N H2废旧聚氨酯泡沫塑料醇解时,氨酯键、醚键断裂生成多元醇及少量的芳胺、T DA或者M D A。
其中,芳胺是可以引起癌症的有害物质,特别是4,4# M DA,美国职业安全与健康管理局(OSH A)规定任何多元醇中,4,4# M DA的含量不允许超过0 1%M odesti等[11]在用乙二醇和一定催化剂对聚氨酯软泡进行降解时,加入了六亚甲基四胺。
其会与反应物中存在的少量水发生反应生成甲醛和氨气,降解产物中的芳香胺,能够与甲醛反应生成端位羟基的芳香族化合物。
醇解法的特点是适用于多种聚氨酯,反应可在常压、中温的反应器中进行。
过量的醇解剂可采用减压蒸馏的方式分离,也可根据使用目的和降解方法的不同直接应用[13]。
2 2 氨解法该法是在超临界状态下,用氨将聚氨酯废料(由M DI和聚酯多元醇制得)弹性体和软质泡沫的脲键与氨基甲酸乙酯键切断,回收生成的多元醇、胺(种类由所使用的异氰酸酯决定)和非取代的脲[13]。
适当的条件下,生成的聚酯多元醇可以从胺产物中完全分离出来。
胺类经进一步分离,可用于聚氨酯的生产或二异氰酸酯的合成。
但由于其条件苛刻,工业技术尚不成熟,目前还只处于实验室研究阶段。
2 3 胺解法聚氨酯泡沫在含有胺基的化合物中很容易分解生成含有羟基及胺基的化合物。
由于胺基的反应性能强,聚氨酯可以在较低温度下降解。
Xue Shuchang等[14]用二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺等脂肪胺对聚氨酯硬泡进行了降解,他们认为在降解过程中主要的反应由氨基甲酸酯基、脲基、缩二脲基与脲基甲酸酯基断裂生成多元醇、多元胺以及芳香族化合物。
该法的特点是温度低,可在150下进行,适当的条件之下,生成的多元醇可以从胺中分离出来。
2 4 水解法在聚氨酯之中,存在着大量如酯基、氨基甲酸酯基和脲基等对水解敏感的基团,可以和高压水蒸汽发生反应。
但聚氨酯的水解与聚酯的水解不同,它不是聚合的逆反应,水解产物除了二胺和多元醇之外,有时还会有CO2的放出。
所得的二胺采用蒸馏和萃取的方法提取,而多元醇则从水解残余物中分离得到。
其中水解温度是得到最终产物数量和质量的保证,最佳温度约为288。
回收的多元醇可以以5%的比例重新制备聚氨酯软泡,并具有较好的质量[15]。
该法的缺点是水解温度较高,所得的二胺不能直接用于异氰酸酯的生产,水解产物的提纯技术难度很大,多元醇很难纯化到原始多元醇的程度,且对条件和设备要求很高,所以这种方法并没有得到广泛的应用[16]。
2 5 热解法该法的基本原理是利用聚氨酯分子结构中的氨基甲酸酯基团和脲基基团的热解逆反应:N HCOO∃ N CO + O HN HCO NH∃ N CO + N H2将回收的聚氨酯泡沫体废料置于热解装置中,在适当的温度和氧浓度条件下,利用部分泡沫体燃烧放出的热量提供能量,使泡沫体产生热裂解,从而获得部分异氰酸酯和多元醇。
热解温度与氧的浓度对产物回收率有很大影响。