奥胡斯大学发现更好的聚氨酯回收方法 可一次性分离两种主要成分

盖世汽车讯 据外媒报道，奥胡斯大学（Aarhus University）的研究人员找到了一种更好的方法，用以回收床垫等物品中的聚氨酯泡沫。

（图片来源：pubs.rsc.org）

聚氨酯（PUR）是一种不可或缺的塑料材料，可用于床垫、冰箱和建筑物的隔热材料、鞋子、汽车、飞机、风力涡轮机叶片和电缆等。然而，这种材料容易给环境和气候造成负担。全球大多数被丢弃的PUR产品最终要么被焚烧，要么被倒入垃圾填埋场。

现在，有一个规模虽小但正在成长的行业，通过化学方法将PUR分解（解聚）为其原始主要成分，即多元醇和异氰酸酯，以重新用作新PUR产品的原材料。但要使这些产物真正与“原始”材料相媲美，还有很长的路要走，而且分离和纯化所需元素的成本很高。

一次性分解和分离

奥胡斯大学的研究团队提出更好的方法。这种方法基于相关公司已经在使用的方法，即用酸来分解PUR泡沫（酸解）。但是，这些公司之前并没有将分解的PUR分离为多元醇和异氰酸酯。这导致混合物无法直接回收，而是需要客户使用新配方。

现在，该团队不仅能够分解PUR并分离出两种主要成分，而且可以一次性完成。研究人员将柔性PUR泡沫与少量琥珀酸一起放入反应器中加热至220°C，之后使用过滤器滤出一种材料，并让另一种材料通过。通过过滤器的多元醇与原始多元醇质量相当，因此可用于新生产的聚氨酯。而产品混合物中被滤出的固体部分在简单的水解过程中转化为二胺，用于生产异氰酸酯，进而生产PUR。

通过这种方式，研究人员能够从柔软的PUR泡沫（用于床垫）中回收高达82wt%的原始材料，以作为二胺和多元醇两种独立组分。最近，研究人员在期刊《绿色化学（Green Chemistry）》上发表了他们的研究结果。

行业潜力巨大

奥胡斯大学跨学科纳米科学中心（iNANO）助理教授Steffan Kvist Kristensen表示：“这种方法很容易扩大规模。”

他认为，在将其作为生产原材料（块料）的工厂中，回收PUR泡沫废料具有巨大的潜力。“但如何处理消费者产生的PUR废弃物，仍需进一步探讨。”PUR行业的制造商分别使用独特的配方来实现其产品的特定材料性能。因此，在实现真正的聚氨酯回收经济之前，这还需要解决一些挑战，如垃圾分类、物流和将PUR进行分类等。在这种情况下，解聚只是一小部分解决方案。

研究人员还对再生PUR泡沫和硬质PUR泡沫进行了酸解和水解组合试验。试验结果确实有效，但在这些方面通往循环经济的道路更加漫长。硬质PUR泡沫主要用作绝缘材料，但将其转化为有价值的原材料的工作仍处于初级阶段。

目前，研究人员正在其他聚氨酯材料上测试这项新技术，以了解如何回收这些材料；以及探讨如何重复使用二羧酸（该过程的一部分）。此外，他们还将测试回收材料以创造新产品，以表明该技术确实可以实现循环经济。