Polyurethane เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากปฏิกิริยาของ isocyanate และ polyol โพลีเมอร์เหล่านี้มีความแข็งความแข็งและความหนาแน่นที่หลากหลายและมักจะใช้ในการผลิตที่นั่งโฟมที่มีความเสี่ยงสูงแผงฉนวนโฟมแข็งเบาะเบาะโฟมและปะเก็นล้อยืดและยางรถยนต์กาวที่มีประสิทธิภาพสูงและการเคลือบผิว และยาแนว
นอกจากนี้เนื่องจากการใช้วัสดุที่มีน้ำหนักเบาและเป็นฉนวนเพิ่มขึ้นในสาขาอื่น ๆ เช่นการก่อสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์และวัสดุบรรจุภัณฑ์ความต้องการทั่วโลกสำหรับวัสดุโพลียูรีเทนยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่องในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
ขยะโพลียูรีเทนที่สำคัญ
เนื่องจากสารเคมีที่เป็นอันตรายหลายอย่างเช่น isocyanate กรดไฮโดรไซยานิกและไดออกซินจะถูกปล่อยออกมาเมื่อสารเหล่านี้ถูกเผาไหม้การกำจัดของเสียโพลียูรีเทนจึงกลายเป็นปัญหา ผลิตภัณฑ์โพลียูรีเทนที่ฝากไว้ในหลุมฝังกลบยังสามารถย่อยสลายเป็นสารอันตรายที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้เนื่องจาก polyurethanes ส่วนใหญ่เป็น thermosetting polymers และจะไม่ละลายเมื่อถูกความร้อนจึงเป็นเรื่องยากที่จะรีไซเคิลโพลียูรีเทน
ผู้คนจำนวนมากขึ้นมุ่งเน้นไปที่วิธีการผลิตที่ยั่งยืนมากขึ้นดังนั้นผู้คนได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับกลยุทธ์การวิจัยเช่นโพลีเมอร์รีไซเคิลเชิงกลไก (นั่นคือเปลี่ยนโฟมที่นอนเก่าให้กลายเป็นวัสดุฉนวน) หรือการรีไซเคิลเคมีเพื่อให้ได้โพลียูรีเทนรีไซเคิล
ด้วยความคิดนี้ทีมมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์นำโดยศาสตราจารย์สตีเวนซิมเมอร์แมนได้พัฒนาวิธีการสลายตัวของขยะโพลียูรีเทนและแปลงเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์อื่น ๆ
เปลี่ยนโครงสร้างของ polyols
นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Ephraim Morado หวังที่จะใช้วิธีการทางเคมีเพื่อนำโพลีเมอร์กลับมาใช้ใหม่เพื่อแก้ปัญหาของเสียโพลียูรีเทน น่าเสียดายที่โพลียูรีเทนมีความเสถียรสูงมากและทำจากสององค์ประกอบที่ยากที่จะสลายตัว: isocyanate และ polyol ความเสถียรที่สูงมากทำให้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการค้า
Polyols เป็นกุญแจสำคัญในการแก้ไขปัญหาเนื่องจากถูกสกัดจากปิโตรเลียมและไม่เสื่อมสภาพได้ง่าย เพื่อหลีกเลี่ยงความยากลำบากนี้ทีมวิจัยได้ใช้หน่วยเคมีอะเซทอลที่สามารถย่อยสลายได้ง่ายขึ้นและละลายน้ำได้
ผลิตภัณฑ์การย่อยสลายที่เกิดขึ้นจากการละลายพอลิเมอร์ด้วยกรดไตรคลอโรอะซิติกและเมทิลีนคลอไรด์ที่อุณหภูมิห้องสามารถใช้ในการผลิตวัสดุใหม่ เพื่อพิสูจน์แนวคิด Morado สามารถแปลงอีลาสโตเมอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการบรรจุภัณฑ์และชิ้นส่วนยานยนต์ให้เป็นกาว
นักวิจัยจะรายงานการค้นพบของพวกเขาในการประชุมและนิทรรศการแห่งชาติสมาคมเคมีแห่งชาติอเมริกัน
ศาสตราจารย์ซิมเมอร์แมนให้ความเห็นว่าข้อเสียเปรียบที่ใหญ่ที่สุดของวิธีการรีไซเคิลใหม่นี้คือค่าใช้จ่ายและความเป็นพิษของวัตถุดิบที่ใช้สำหรับปฏิกิริยา ดังนั้นนักวิจัยกำลังพยายามหาวิธีที่ดีกว่าและราคาถูกกว่าในการใช้ตัวทำละลายอ่อน (เช่นน้ำส้มสายชู) เพื่อการย่อยสลายเพื่อให้ได้กระบวนการเดียวกัน
แม้ว่าจะยังคงมีทางยาวไป แต่นี่เป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญในการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น
