In den letzten Jahren erfreuen sich Produkte aus Polyurethan immer größerer Beliebtheit, beispielsweise die von Harbin Dong'an Building Sheets in China hergestellten Kühlpaneele, die aus Polyurethan-Materialien hergestellt werden.
Im Allgemeinen kann Polyurethan in Duroplast und Thermoplast unterteilt werden und kann in Polyurethan-Kunststoffe (hauptsächlich Schaumkunststoffe), Polyurethan-Fasern (Spandex) und Polyurethan-Elastomere umgewandelt werden. Die meisten Polyurethanmaterialien werden als duroplastisch bezeichnet, beispielsweise weiche, harte und halbharte Polyurethanschäume.
Beim Recycling von Polyurethan werden häufig physikalische Recyclingmethoden eingesetzt, da diese Methode relativ effektiv und wirtschaftlich ist. Konkret lässt es sich in drei Recyclingmethoden unterteilen:
Diese Methode ist die am weitesten verbreitete Recyclingtechnologie. Der weiche Polyurethanschaum wird mit einer Mühle in mehrere Zentimeter große Stücke zerkleinert und im Mischer der reaktive Polyurethanklebstoff aufgesprüht. Der verwendete Klebstoff ist im Allgemeinen eine Polyurethanschaumkombination oder ein NCO-terminiertes Prepolymer auf Basis von Polyphenylpolymethylenpolyisocyanat (PAPI). Bei der Verwendung von Klebstoffen auf PAPI-Basis zum Kleben und Formen kann auch eine Dampfmischung eingeführt werden. Fügen Sie beim Verkleben von Polyurethanabfällen 90 % Polyurethanabfälle und 10 % Klebstoff hinzu, mischen Sie es gleichmäßig oder fügen Sie einige Farbstoffe hinzu und setzen Sie die Mischung dann unter Druck.
Die Bonding-Forming-Technologie bietet nicht nur eine große Flexibilität, sondern auch eine große Variabilität in den mechanischen Eigenschaften des Endprodukts. Die erfolgreichste Recyclingmethode für Polyurethanprodukte ist die Herstellung von recyceltem Polyurethanschaum durch die Bindung von Abfallschaum wie Weichschaumresten, der hauptsächlich als Teppichrücken, Sportmatte, Schalldämmmaterialien und andere Produkte verwendet wird. Weiche Schaumstoffpartikel und Klebstoffe können bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck zu Produkten wie Autobodenpolstern geformt werden; Durch den Einsatz von höherem Druck und höherer Temperatur können harte Bauteile wie Pumpengehäuse herausgeformt werden.
Mit der gleichen Methode können auch Polyurethan-Hartschaum und Reaktionsspritzguss-Polyurethanelastomer (RIM) recycelt werden. Mischen von Abfallpartikeln mit Isocyanat-Präpolymeren zur Heißpressumformung, beispielsweise bei der Herstellung von Rohrhalterungen für Rohrleitungsheizungssysteme. | 2、Heißpressen Duroplastischer Polyurethan-Weichschaum und RIM-Polyurethanprodukte weisen im Temperaturbereich von 100–200 °C bestimmte thermische Erweichungs- und Plastizitätseigenschaften auf. Unter hoher Temperatur und hohem Druck können Polyurethanabfälle ohne den Einsatz von Klebstoffen miteinander verbunden werden. Um die recycelten Produkte gleichmäßiger zu machen, ist es oft notwendig, den Abfall zu zerkleinern und ihn anschließend zu erhitzen und in Form zu pressen.
Die Umformbedingungen hängen von der Art des Polyurethanabfalls und dem recycelten Produkt ab. Beispielsweise können Polyurethan-Weichschaumabfälle mehrere Minuten lang bei einem Druck von 1–30 MPa und einem Temperaturbereich von 100–220 °C heiß gepresst werden, um Stoßdämpfer, Kotflügel und andere Komponenten herzustellen.
Diese Methode wurde erfolgreich beim Recycling von Polyurethan-Automobilkomponenten vom RIM-Typ angewendet. Beispielsweise können Autotürverkleidungen und Instrumententafeln mit etwa 6 % RIM-Polyurethanpulver und 15 % Glasfaser hergestellt werden. | 3、Wird als Füllstoff verwendet Der weiche Polyurethanschaum kann durch einen Zerkleinerungs- oder Mahlprozess bei niedriger Temperatur in feine Partikel umgewandelt werden, und die Dispersion dieser Partikel wird Polyolen zur Herstellung von Polyurethanschaum oder anderen Produkten zugesetzt, wodurch nicht nur die Polyurethan-Abfälle zurückgewonnen, sondern auch effektiv reduziert werden die Produktkosten. Der Gehalt an gebrochenem Pulver in MDI-basiertem kaltgehärtetem Polyurethanschaum ist auf 15 % begrenzt, und in TDI-basiertem heißgehärtetem Schaum können höchstens 25 % gebrochenes Pulver zugesetzt werden.
Ein Verfahren besteht darin, vorzerkleinerten Schaumabfall zu Weichschaum-Polyetherpolyol hinzuzufügen und ihn dann in einer geeigneten Mühle nass zu mahlen, um eine „recycelte Polyol“-Mischung zu bilden, die feine Partikel zur Herstellung von Weichschaum enthält.
RIM-Polyurethanabfälle können zu Pulver zerkleinert, mit Rohstoffen vermischt und dann zu RIM-Elastomeren verarbeitet werden. Nachdem die Abfälle aus Polyurethan-Hartschaum und Polyisocyanuratschaum (PIR) zerkleinert wurden, können auch 5 % recyceltes Material in der Kombination zur Herstellung von Hartschaum hinzugefügt werden. |
In den letzten Jahren ist eine neue Methode zur chemischen Rückgewinnung entstanden
Das Team der University of Illinois unter der Leitung von Professor Steven Zimmerman hat eine Methode entwickelt, um Polyurethan-Abfälle zu zersetzen und in andere nützliche Produkte umzuwandeln.
Der Doktorand Ephraim Morado hofft, Polymere mithilfe chemischer Methoden wiederzuverwenden, um das Problem der Polyurethanabfälle zu lösen. Allerdings weist Polyurethan eine extrem hohe Stabilität auf und besteht aus zwei schwer abbaubaren Komponenten: Isocyanaten und Polyolen.
Polyole sind der Schlüssel zum Problem, da sie aus Erdöl gewonnen werden und nicht leicht abgebaut werden. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, verwendete das Forschungsteam eine leichter abbaubare und wasserlösliche chemische Einheit Acetal. Die beim Auflösen von Polymeren mit Trichloressigsäure und Dichlormethan bei Raumtemperatur entstehenden Abbauprodukte können zur Herstellung neuer Materialien genutzt werden. Als Machbarkeitsnachweis kann Morado Elastomere, die häufig in Verpackungen und Automobilteilen verwendet werden, in Klebstoffe umwandeln.
Der größte Nachteil dieser neuen Recyclingmethode sind jedoch die Kosten und die Toxizität der für die Reaktion verwendeten Rohstoffe. Daher versuchen Forscher derzeit, eine bessere und kostengünstigere Methode zu finden, um den gleichen Prozess zu erreichen, indem sie zum Abbau milde Lösungsmittel wie Essig verwenden.
Zukünftig das Harbin Dong'an-GebäudeBlatts Unternehmenwird auch die Innovationen der Branche genau verfolgen und weiterhin in Technologie und Umweltschutztechnologie investieren und kontinuierlich Innovationen entwickeln, um die Polyurethanplatten von Dong'an umweltfreundlicher und gesünder zu machen. Wir glauben auch, dass in Zukunft noch mehr neue Umweltschutztechnologien entstehen werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 09.11.2023