Блог

Jul 21, 2023

Разработка более экологичных и пригодных для вторичной переработки пенополиуретанов

29 ноября 2022 г., Льежский университет. Команда исследователей из Центра образования и исследований макромолекул (CERM) Льежского университета (Бельгия) разработала инновационную

29 ноября 2022 г.

Университетом Льежа

Команда исследователей из Центра образования и исследований макромолекул (CERM) Льежского университета (Бельгия) разработала инновационный процесс, который переосмысливает производство пенополиуретана (ПУ) без использования изоцианатов — высокотоксичных веществ — при этом подлежат вторичной переработке. Это исследование опубликовано в журнале Angewandte Chemie International Edition.

Пенополиуретаны (ПУ) являются незаменимыми продуктами в нашей повседневной жизни и доступны в виде жестких и гибких материалов. На протяжении десятилетий жесткие пенополиуретаны играли важную роль в экономии энергии, когда использовались в качестве наиболее эффективных изоляционных панелей в строительном секторе (например, изоляция полов, стен и крыш в зданиях) или в предметах домашнего обихода, таких как холодильники (стены и двери). . Гибкие пенополиуретаны используются в качестве комфортных материалов, например, для изготовления матрасов, диванов, кресел, автомобильных сидений и т. д., а также для звукоизоляции и защиты от ударов.

Хотя эти материалы недороги, они состоят из токсичных соединений и их трудно перерабатывать. «Пенополиуретаны изготавливаются из изоцианатов, которые являются высокореактивными и токсичными химическими веществами», — объясняет Кристоф Детремблер, директор по исследованиям FNRS в Центре образования и исследований макромолекул (CERM) исследовательского подразделения CESAM в Университете Льежа.

Замена этой старой химии более безопасной для окружающей среды и здоровья с одновременным использованием символических отходов (CO2) в качестве сырья стала приоритетом для производства более экологических и пригодных для вторичной переработки клеточных материалов.

Кроме того, в связи с изменениями в нормативных актах, ограничивающими использование изоцианатов, производство пенополиуретанов должно измениться. Исследователи из Льежского университета разработали новый процесс, потенциально совместимый с существующими промышленными инфраструктурами вспенивания, для приготовления не содержащих изоцианатов и пригодных для вторичной переработки полиуретановых пен (NIPU) с использованием воды для создания пенообразователя.

«Нам удалось, — говорит Максим Бургиньон, научный сотрудник лаборатории и первый автор статьи, — имитировать технологию вспенивания обычных полиуретанов, заменив токсичные изоцианаты легкодоступными циклическими карбонатными соединениями. В нашей технологии используются вода и катализатор». превращать часть циклических карбонатов в газ (CO2), который продувает матрицу, а другая часть одновременно реагирует с аминами для отверждения пены.В результате получается твердый материал с низкой плотностью и регулярными порами.Наши циклические карбонаты легко получают путем химической трансформации CO2 и, таким образом, выполняют двойную роль: создают пенообразователь и формируют полимерную матрицу — полиуретан».

Простота, модульность и легкость реализации технологии в сочетании с использованием недорогих и наиболее широко доступных исходных продуктов являются новым стимулом для следующего поколения более экологически чистых пенополиуретанов. Ожидается, что производство в конечном итоге будет реагировать на законодательные изменения, введенные в химическом секторе, а также на потребности общества и требования устойчивого развития, имеющие решающее значение для многих секторов.

Больше информации: Максим Бургиньон и др., Водоиндуцированные самовыдувные неизоцианатные полиуретановые пены, Angewandte Chemie International Edition (2022). DOI: 10.1002/anie.202213422.

Информация журнала:Международное издание «Прикладная химия»

Предоставлено Льежским университетом