從床墊到鞋子，聚氨酯已經(jīng)融入我們生活中的方方面面。然而，一旦這些產(chǎn)品不再被需要或者生命周期結(jié)束，它們就會(huì)被丟棄到世界各地的垃圾填埋場和海洋里。
現(xiàn)在，美國西北大學(xué)的一組研究人員開發(fā)出了一種新的聚氨酯泡沫回收方法。該方法使用無毒、更環(huán)保的催化劑。
該工藝涉及化學(xué)反應(yīng)，在鋯基催化劑和發(fā)泡劑的作用下加熱聚氨酯泡沫后，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行再加工和 "重新發(fā)泡"。再生的泡沫保持了其耐久性以及結(jié)構(gòu)和化學(xué)完整性。
西北大學(xué)溫伯格文理學(xué)院的化學(xué)教授William Dichtel領(lǐng)導(dǎo)了該研究小組。他稱這一突破性發(fā)現(xiàn)是 "向前邁出的重要一步"。當(dāng)生產(chǎn)出具有循環(huán)生命周期的塑料時(shí)，它們將成為未來經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。
William Dichtel是西北大學(xué)Paula M. Trienens可持續(xù)發(fā)展與能源研究所的一名教員，他表示："需要采用這種催化劑方法的聚合物類型被稱為熱固性聚合物或交聯(lián)聚合物。熱固性聚合物之所以重要，是因?yàn)樗鼈兙哂凶吭降哪途眯院头€(wěn)定性，但這些特性是以犧牲可回收性為代價(jià)的。回收熱固性塑料的新方法將減少溫室氣體排放、節(jié)約能源并減少垃圾填埋。”
這種 "循環(huán)生命周期" 指的是在質(zhì)量和價(jià)值損失最小的情況下對(duì)材料進(jìn)行再加工或再制造，而不是使用一次就丟棄或銷毀。
傳統(tǒng)的聚合物塑料回收利用是將塑料熔化，然后鑄造用于新的用途。但更耐用的塑料因具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)而不能被熔化。例如用于噴涂泡沫隔熱材料、汽車內(nèi)飾和各類服裝的聚氨酯泡沫。
William Dichtel和他的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種回收和重塑現(xiàn)有聚氨酯泡沫產(chǎn)品的新方法。具體方法是在使用廚房攪拌器將材料攪拌成小塊后，在其中加入鋯基催化劑。他們以前曾依靠錫基催化劑來完成這一過程，但這些催化劑毒性太大，無法做進(jìn)一步的研究。
當(dāng)聚氨酯加熱時(shí)，鋯催化劑會(huì)重新排列其化學(xué)鍵，使材料重新成型。與此同時(shí)，一種稱為發(fā)泡劑的物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生新的氣泡，這些氣泡會(huì)被封閉在塑料中。這樣，通常只使用一次的舊聚氨酯泡沫就變成了新的、重塑的新泡沫。
這一發(fā)現(xiàn)建立在William Dichtel之前的研究基礎(chǔ)之上，該研究建立了一種將聚氨酯泡沫回收利用為固體塑料的方法。這些成果是向聚氨酯循環(huán)利用邁出的重要一步；然而，研究中生產(chǎn)的固體塑料產(chǎn)品并未用于商業(yè)用途。將一種泡沫回收利用成為另一種泡沫產(chǎn)品顯示出更重要的地位，與主要聚氨酯生產(chǎn)商巴斯夫（BASF）的科學(xué)家開展的一項(xiàng)重要合作種促成了這研究成果的實(shí)現(xiàn)。
研究顯示，這項(xiàng)新技術(shù)的影響是全球性的。這一發(fā)現(xiàn)可以應(yīng)用于消費(fèi)后的聚氨酯泡沫產(chǎn)品或未使用的工業(yè)廢塑料。
William Dichtel談到下一步計(jì)劃時(shí)表示："我們很高興能與巴斯夫的合作伙伴開展合作，巴斯夫是世界上最重要和最具創(chuàng)新性的聚氨酯生產(chǎn)商之一，我們將繼續(xù)探索如何使聚氨酯更具循環(huán)性和可持續(xù)性。”
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