Η πολυουρεθάνη είναι ένα πολυμερές που σχηματίζεται από την αντίδραση ισοκυανικού και πολυόλης. Αυτά τα πολυμερή έχουν ένα ευρύ φάσμα σκληρότητας, σκληρότητας και πυκνότητας και συνήθως χρησιμοποιούνται για την κατασκευή καθισμάτων αφρού υψηλής αμέλειας, άκαμπτων πλακών μόνωσης αφρού, καθισμάτων αφρού και παρεμβύσματος, ελαστικών τροχών και ελαστικών, συγκόλλησης υψηλής απόδοσης και επιφανειακών επικαλύψεων. Και σφραγιστικό.
Επιπλέον, λόγω της αυξανόμενης χρήσης ελαφρών και μονωτικών υλικών σε άλλους τομείς, όπως τα υλικά κατασκευής, ηλεκτρονικών, αυτοκινήτων και συσκευασίας, η παγκόσμια ζήτηση για υλικά πολυουρεθάνης συνέχισε να αυξάνεται τα τελευταία χρόνια.
Απορρίμματα βασικών πολυουρεθάνης
Επειδή πολλές επιβλαβείς χημικές ουσίες όπως η ισοκυανική, το υδροκυανικό οξύ και οι διοξίνες απελευθερώνονται όταν αποτελούνται αυτές οι ουσίες, η διάθεση των αποβλήτων πολυουρεθάνης έχει γίνει πρόβλημα. Τα προϊόντα πολυουρεθάνης που κατατίθενται σε χώρους υγειονομικής ταφής μπορούν επίσης να αποσυντεθούν σε επιβλαβείς ουσίες που είναι επιβλαβείς για το περιβάλλον. Επιπλέον, δεδομένου ότι οι περισσότερες πολυουρεθάνες είναι θερμοσκληρυντικά πολυμερή και δεν θα λιώσουν όταν θερμαίνονται, είναι επί του παρόντος δύσκολο να ανακυκλωθεί η πολυουρεθάνη.
Όλο και περισσότεροι άνθρωποι επικεντρώνονται σε πιο βιώσιμες μεθόδους παραγωγής, έτσι ώστε οι άνθρωποι να ερευνούν τις ερευνητικές στρατηγικές, όπως τα πολυμερή ανακύκλωσης μηχανικής ανακύκλωσης (δηλαδή, μετατρέποντας το παλιό αφρό στρώματος σε μονωτικά υλικά) ή χημική ανακύκλωση για την επίτευξη πολυουρεθάνης ανακύκλωσης.
Με αυτό το πνεύμα, η ομάδα του Πανεπιστημίου του Illinois με επικεφαλής τον καθηγητή Steven Zimmerman ανέπτυξε μια μέθοδο για την αποσύνθεση των αποβλήτων πολυουρεθάνης και τη μετατροπή τους σε άλλα χρήσιμα προϊόντα.
Αλλάξτε τη δομή των πολυόλων
Ο μεταπτυχιακός φοιτητής Ephraim Morado ελπίζει να χρησιμοποιήσει χημικές μεθόδους για την επαναχρησιμοποίηση των πολυμερών για την επίλυση του προβλήματος των αποβλήτων πολυουρεθάνης. Δυστυχώς, η πολυουρεθάνη έχει εξαιρετικά υψηλή σταθερότητα και αποτελείται από δύο συστατικά που είναι δύσκολο να αποσυντεθούν: ισοκυανικό και πολυόλη. Η εξαιρετικά υψηλή σταθερότητά του το καθιστά ευρέως χρησιμοποιούμενο στο εμπόριο.
Οι πολυόλες είναι το κλειδί για το πρόβλημα επειδή εξάγονται από πετρέλαιο και δεν υποβαθμίζονται εύκολα. Για να αποφευχθεί αυτή η δυσκολία, η ερευνητική ομάδα υιοθέτησε μια χημική μονάδα ακετάλης που είναι πιο εύκολα αποικοδομήσιμη και υδατοδιαλυτή.
Τα προϊόντα αποικοδόμησης που σχηματίζονται με τη διάλυση του πολυμερούς με τριχλωροοξικό οξύ και χλωριούχο μεθυλενοί σε θερμοκρασία δωματίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή νέων υλικών. Ως απόδειξη της έννοιας, ο Morado ήταν σε θέση να μετατρέψει τα ελαστομερή που χρησιμοποιούνται ευρέως σε εξαρτήματα συσκευασίας και αυτοκινήτων σε συγκολλητικά.
Οι ερευνητές θα αναφέρουν τα ευρήματά τους στο Εθνικό Συνέδριο και την Έκθεση της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας.
Ο καθηγητής Zimmerman σχολίασε ότι το μεγαλύτερο μειονέκτημα αυτής της νέας μεθόδου ανακύκλωσης είναι το κόστος και η τοξικότητα των πρώτων υλών που χρησιμοποιούνται για την αντίδραση. Ως εκ τούτου, οι ερευνητές προσπαθούν επί του παρόντος να βρουν μια καλύτερη και φθηνότερη μέθοδο για να χρησιμοποιήσουν ήπια διαλύτες (όπως ξύδι) για υποβάθμιση για να επιτύχουν την ίδια διαδικασία.
Παρόλο που υπάρχει ακόμα πολύς δρόμος, αυτό είναι ένα σημαντικό πρώτο βήμα για την επίλυση των αυξανόμενων περιβαλλοντικών προβλημάτων.
