近年來，聚氨酯制品越來越受到人們的青睞，比如在生活中冰箱保溫層、床墊、汽車部件中，被**地應(yīng)用。盡管聚氨酯一直被貼上環(huán)保、可回收的標(biāo)簽，但實(shí)際上聚氨酯材料制成終端產(chǎn)品后，回收利用的情況并不樂觀，依舊是困擾行業(yè)的問題之一。

生產(chǎn)聚氨酯泡沫的工廠每年產(chǎn)生大量的邊角料、模具溢料、廢品，在下游各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域也產(chǎn)生了大量的廢棄物如報(bào)廢汽車中的舊聚氨酯泡沫及彈性體，它們都需要進(jìn)行回收處理。

聚氨酯總體可分為熱固和熱塑性兩大類，可以制成聚氨酯塑料（以泡沫塑料為主），聚氨酯纖維（氨綸），以及聚氨酯彈性體。大部分聚氨酯材料術(shù)語熱固性，如軟質(zhì)、硬質(zhì)和半硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，以及用于汽車部件等制造的反應(yīng)注射成型RIM聚氨酯彈性體。這類聚氨酯材料與熱塑性聚氨酯材料完全不同，很難通過熔融造?；烊胄铝现袊褂茫壳盎厥蘸蠖嗤ㄟ^焚燒、填埋等方式進(jìn)行處理。

填埋法是一種無奈的辦法，既占用土地，又耗費(fèi)用。焚燒回收熱能，由于聚氨酯是含氮聚合物，必須嚴(yán)格控制燃燒條件，需要有吸收裝置，減少有毒氣體對(duì)環(huán)境的污染。近年來，通過科研人員的逐步探索，聚氨酯的回收方法也開始豐富起來。本文將介紹一些對(duì)廢舊聚氨酯進(jìn)行回收利用的物理和化學(xué)方法，希望能給大家?guī)肀容^**的視角。

物理回收

物理回收為聚氨酯硬泡和復(fù)合材料的回收提供了一種有效、經(jīng)濟(jì)的方法。首先將原來的聚氨酯泡沫產(chǎn)品顆粒尺寸降低到二次加工過程中能夠再加工的標(biāo)準(zhǔn)。廢舊回收料，或者生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的邊角料，被降解成更有用的形式，如片狀、顆粒狀或粉末狀。

1、黏結(jié)成型

這種方法是應(yīng)用*為**的回收技術(shù)。通過粉碎機(jī)，將軟質(zhì)聚氨酯泡沫粉碎成數(shù)厘米的碎片，在混合器中噴灑反應(yīng)型聚氨酯類黏合劑。采用的黏合劑一般是聚氨酯泡沫組合料或以多苯基多亞甲基多異氰酸酯（***I）為基礎(chǔ)的端NCO基預(yù)聚體。在采用以***I為主的黏合劑黏結(jié)成型時(shí)，還可通入蒸汽混合。在粘結(jié)廢舊聚氨酯的過程中，添加90%的廢舊聚氨酯，10%的黏合劑，混合均勻，也可以加入部分染料，然后對(duì)混合物加壓。

粘結(jié)成型技術(shù)不僅有極大的靈活性，其*終制品的機(jī)械性能也有很大的可變性。聚氨酯制品*成功的回收利用方法是用軟泡邊角料等廢舊泡沫通過黏結(jié)的方法生產(chǎn)再生聚氨酯泡沫，主要用作地毯背襯、運(yùn)動(dòng)墊、隔音材料等產(chǎn)品。軟泡顆粒和黏合劑在一定的溫度和壓力下，可模壓成汽車底部墊板等產(chǎn)品；采用更高的壓力和溫度，可模壓出機(jī)泵殼體等硬質(zhì)部件產(chǎn)品。

硬質(zhì)聚氨酯泡沫、反應(yīng)注射成型（RIM） 聚氨酯彈性體等也能采用同樣的方法回收利用。廢料顆粒與異氰酸酯預(yù)聚體混合，熱壓成型，例如制造管道供熱系統(tǒng)的管托架。

在日本，有的公司把回收的RIM材料顆粒與橡膠碎屑以25：75的質(zhì)量比混合，作為運(yùn)動(dòng)跑道、網(wǎng)球場和高爾夫球場的鋪面材料的顆粒原料使用。在歐洲硬泡顆粒與***I混合制成聚氨酯粒子板。用聚氨酯泡沫廢料制成的板材與刨花板同樣牢固，適用于水上設(shè)備。

2.、熱壓成型

熱固性的聚氨酯軟泡及RIM聚氨酯制品在100-200℃的溫度范圍具有一定的熱軟化可塑性能。廢舊聚氨酯在高溫高壓之下，可以完全不使用黏合劑就能相互黏結(jié)在一起。而為了使再生產(chǎn)品更加均勻，往往是將廢料粉碎后再加熱加壓成型。

成型條件隨廢舊聚氨酯的種類及再生制品而定。例如，聚氨酯軟泡廢料在1~ 30MPa的壓力、100~220°C 的溫度范圍熱壓數(shù)分鐘可制成減震片、擋泥板等部件。

這種方法已經(jīng)成功應(yīng)用于RIM型聚氨酯汽車零部件的回收中。比如，汽車門面板和儀表盤可以加入約6%的RIM聚氨酯粉末和15%的玻璃纖維來制造。

3、作填料使用

聚氨酯軟泡可以通過低溫粉碎或者研磨工藝變成微細(xì)顆粒，并把這種顆粒的分散液加入多元醇中，用于制造聚氨酯泡沫或其他制品，不但使廢舊聚氨酯材料得到回收，還可有效地降**品成本。在MDI基冷熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料中碎粉含量限制在15%以內(nèi)，TDI基熱熟化泡沫塑料中*多可加人25%的碎粉。

有一種工藝是將預(yù)切碎的廢舊泡沫廢料加人軟泡聚醚多元醇中，再在合適的碾磨機(jī)中濕碾磨成含細(xì)微顆粒的“回收多元醇”混合物，用于制造軟泡。

可以把廢舊RIM聚氨酯粉碎成粉末，摻混到原料中，再制造RIM彈性體。廢舊聚氨酯硬泡及聚異氰脲酸酯（PIR）泡沫廢料粉碎后，也可用于在組合料中添加比如5%回收料，制造硬泡。

化學(xué)回收

化學(xué)回收法即就是采用醇解、胺解、水解或熱解等方法，把聚氨酯品泡沫分解成聚氨酯原料或其他化學(xué)原料的方法。聚氨酯泡沫存在氨酯鍵、脲鍵等。在醇解、胺解及堿水解過程，聚氨酯分子中氨酯鍵及脲鍵斷裂，分解成多元醇及芳香族多元胺、二氧化碳等。對(duì)這類回收方法，已有不少**和實(shí)例報(bào)道。

1、二元醇解法

二元醇解法是化學(xué)回收方法中應(yīng)用*為**的一種。在小分子二元醇（如乙二醇、丙二醇、一縮二乙二醇）及催化劑（叔胺、醇胺或有機(jī)金屬化合物）的存在下，聚氨酯（泡沫、彈性體、RIM制品等）在200°C左右的溫度進(jìn)行醇解，反應(yīng)數(shù)小時(shí)，可得到再生多元醇。再生多元醇可以與新鮮多元醇混合，用于制造聚氨酯材料。

2、胺解法

聚氨酯泡沫可以通過胺解轉(zhuǎn)化為*初的軟質(zhì)多元醇和硬質(zhì)多元醇。胺解過程是聚氨酯泡沫在加壓升溫過程中與胺反應(yīng)。采用的胺解劑包括二丁基胺、乙醇胺、內(nèi)酰胺或內(nèi)酰胺加和物，反應(yīng)可以在150℃以下的溫度進(jìn)行。*終的產(chǎn)物無需純化直接制備的聚氨酯泡沫，可以完全取代采用原始多元醇制備的聚氨酯。

陶氏化學(xué)曾經(jīng)推出一種胺解法化學(xué)回收工藝。該工藝包括兩個(gè)步驟：用烷基醇胺和催化劑把廢舊聚氨酯分解成高濃度分散狀氨酯、脲、胺和多元醇；然后進(jìn)行烷基化反應(yīng)，去除回收物中的芳香族胺后，得到性能好、色澤較淺的多元醇。該法可回收多種聚氨酯泡沫，回收多元醇可用于多種聚氨酯材料。該公司還采用化學(xué)回收工藝從RRIM制件獲得回收多元醇，重新用于增強(qiáng)RIM制件中，用量可高達(dá)30%。

3、其他化學(xué)回收方法

水解法——可用氫氧化鈉作為水解催化劑，使聚氨酯軟泡及硬泡分解，生成多元醇和胺類中間體，用作回收原料。

堿解法——將聚醚、堿金屬氫氧化物作分解劑，泡沫分解后除去碳酸鹽，得到回收多元醇及芳香族二胺。

將醇解和胺解結(jié)合的工藝——將聚醚多元醇、 氫氧化鉀及二胺作分解劑，除去碳酸鹽固體，得到聚醚多元醇及二胺。對(duì)于硬泡的分解物可不進(jìn)行分離，而通入氧化丙烯反應(yīng)，得到的聚醚可直接用于制硬泡。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是分解溫度低（60~160℃）、 時(shí)間短、分解泡沫量大。

醇磷法——以聚醚多元醇和鹵代磷酸酯為分解劑，分解產(chǎn)物為聚醚多元醇和磷酸銨固體，容易分離。

德國Reqra回收公司推廣一種低成本的聚氨酯廢料的回收技術(shù)，用于聚氨酯制鞋廢料的回收。這種回收技術(shù)首先將廢料粉碎成10mm大小的顆粒，在反應(yīng)釜中用分散劑加熱液化，*終回收得到液體多元醇。

苯酚分解法——日本將廢聚氨酯軟泡粉碎后與苯酚混合，在酸性條件下加熱，氨基甲酸酯鍵斷裂，與酚的羥基結(jié)合，然后與甲醛反應(yīng)制造酚醛樹脂，添加六亞甲基四胺使之固化，即可制得強(qiáng)度與韌性較好、耐熱性優(yōu)良的酚醛樹脂制品。

熱解——可將聚氨酯軟泡在有氧或無氧條件下高溫分解，得到油狀物質(zhì)，通過分離可得到多元醇。

熱能回收及填埋處理

1、直接燃燒

聚氨酯廢料中回收能量是一項(xiàng)更具環(huán)保和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的技術(shù)。美國聚氨酯循環(huán)回收委員會(huì)正進(jìn)行過一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，在固體垃圾焚燒爐中加入20%的廢聚氨酯軟泡沫。結(jié)果顯示燒剩的灰分以及排放物都仍在規(guī)定的環(huán)保要求范圍內(nèi)，廢泡沫加入后釋放出的熱能**節(jié)省了礦物燃料的消耗。在歐洲的瑞典、瑞士、德國和丹麥等國家，也在試驗(yàn)利用焚燒聚氨酯類廢料過程中回收的能量提供電能和取暖用熱的技術(shù)。

可以把聚氨酯泡沫單獨(dú)或與其他廢塑料一起磨成粉末，替代細(xì)炭粉在爐中燃燒，回收熱能。將聚氨酯肥料進(jìn)行微細(xì)粉末化可提高燃燒效率。

2、熱解成燃料

在無氧、高溫、高壓及催化劑存在下，軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、彈性體可進(jìn)行熱分解，得到氣體和油類產(chǎn)物。得到的熱分解油含有部分多元醇，經(jīng)過純化可用作原料，但一般用作燃料油。這種方法適合于與其他塑料的混合廢棄物的回收。但聚氨酯泡沫等含氮聚合物分解可能使催化劑劣化。目前這種方法還沒有被**推行。

由于聚氨酯是含氮聚合物，無論采用哪種燃燒回收能方法，都必須采用**的燃燒條件，以減少氮氧化物及胺的生成。燃燒爐需要設(shè)置適當(dāng)?shù)呐艢馓幚硌b置。

3、填埋處理及生物分解性聚氨酯

目前有相當(dāng)量的聚氨酯泡沫廢料是填埋處理的。有些泡沫不能回收利用，如用作苗床的聚氨酯泡沫不可能再生利用。與其他塑料一樣，若材料在自然環(huán)境下始終穩(wěn)定，則日積月累，越來越多，對(duì)環(huán)境存在壓力。為了使填埋處理的聚氨酯廢料使用后在自然條件下分解，人們已開始研制具有生物降解性的聚氨酯樹脂。如在聚氨酯分子中引人含有糖類、纖維素、木質(zhì)素或聚己內(nèi)酯等具有生物降解性的化合物。

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