聚氨酯的回收利用

关于聚氨酯的回收利用第1页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五1、引言

聚氨酯（PU)：是由多异氰酸酯与多元醇反应得到的一类高聚物的统称。

结构：线性柔韧结构高度交联的刚性结构

性能：具有优良的发泡性、弹性、耐磨性、耐低温性、耐溶剂性、耐生物老化性等第2页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五PU的应用第3页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五性能优越，应用广泛→产生了大量废弃物→从而聚氨酯的回收利用成为迫切需要解决的问题。第4页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五初期处理方法1、焚烧、压缩填埋→环境污染2、真菌降解（英国）→材料的价值全部丧失

→从而许多学者致力于研究处理PU废弃物的新方式，试图在不产生环境污染的前提下，利用材料的价值第5页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五2、聚氨酯的回收方法2.1物理回收是在不破坏PU本身的化学结构、不改变组成的情况下用物理方法加以回收利用。

包括填料、热压成型、挤出成型等第6页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五1、作填料筛选、清洗→粉碎→研磨为粉末→作为填料加入到新的PU制品中去由于粉末具有与原料相同的结构,用量达20%,最终制品的机械性能也不会有明显的削弱，外观也不会改变。第7页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五2、热压成型常压切粒→低温预热→高温、高压、、高剪切力下压制成成品或半成品（聚氨酯与聚脲分子间产生粘接力,PU颗粒结合起来）优点：是在190。C左右制品能充分填充具无需脱模剂；聚合物的结构不变化。第8页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五热压成型的局限性：得到制品的表面光洁度较差此外，得到的PU再生制品拉伸强度、弹性膜量、断裂伸长率下降较大,而硬度与抗撕裂性下降较小。

第9页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五3、挤出成型挤出成型是通过螺杆加热、剪切作用把大分子链变成中等长度链，将硬质聚氨酯变成软塑性材料，

适于用作强度高、硬度高，对断裂伸长率要求不高的的制品。如注塑成型鞋底第10页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五2.2化学回收是指通过对PU废弃物进行解聚处理，回收多元醇，为PU聚合提供原料。包括：水解、热解、醇解和混合方法等第11页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五1、水解法将PU软泡在高压水蒸气中水解,可以得到二胺和聚醚型多元醇，二胺可以转化为异氰酸酯，多元醇可以作为重新合成PU的原料。但水解是在高温高压下进行的，另外二胺经蒸馏和萃取获得;多元醇从水解残余物中得到→对水解条件和设备要求高，提纯的难度大→应用不广泛第12页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五2、热解法PU的热解一般是在惰性气体气氛或氧化气氛及高温下破坏废料的结构,得到气态与液态馏分的混合物。200~300。C异氰酸酯多元醇700~800。C热解气、油、焦炭热解技术相当复杂,并且成本较高,得到的油分分离困难,目前热解法还处于早期开发阶段第13页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五3、醇解法将PU粉碎后与二元醇混合,在高温、催化剂作用下发生反应,将PU降解成含聚酯或聚醚多元醇及少量胺的液体混合物。第14页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五

醇解法的主要机理

氨基甲酸酯基团的醇解反应:—R1—NH—CO—O—R2—+HO—R3—OH→

—R1—NH—CO—O—R3—OH+—R2—OH脲基团的反应:—R1—NH—CO—NH—R1+HO—R3—OH→

—R1—NH—CO—O—R3—OH+—R1NH2第15页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五由于醇解法工艺简单，设备投资较少，易于操作，回收产品可直接再利用，国外现已有多家公司投入工业化回收生产。第16页，共18页，2022年，5月20日，21点0分，星期五小结物理方法：最为经济，操作简单，但制品性能差，只能制做抵挡用品化学方法：反应条件苛刻