新的聚氨酯旨在容易降解重复使用

伊利诺伊大学化学教授史蒂文·齐默曼，右，研究生阿弗莱姆莫拉多及其同事们发明了新的方法来降解聚氨酯并再利用废物。

聚氨酯用于各种材料，包括涂料，泡沫床垫，座垫和绝缘材料。这些佩戴应用产生了大量的废物。伊利诺伊大学的一个团队开发了一种方法来分解聚氨酯废物并将其转化为其他有用的产品。

研究人员将在美国化学学会国家会议和博览会上报告他们的调查结果。

在美国，单独，每年产生130万吨聚氨酯废物。废物通常最终在垃圾填埋场中或被焚烧，这是一种需要大能量输入并产生有毒副产品的过程。

“我们希望通过重新修复聚氨酯来解决废物问题，”化学实验室史蒂文齐默曼实验室的研究生埃弗玛莫拉多说，他领导了研究。

聚氨酯由两种难以分解的组分：异氰酸酯，由氮气，碳和氧气组成;和酒精组称为多元醇。

“多元醇通常是基于石油，而且不会降解，”Morado说。为了解决这个困难，该团队将一种更容易降解的化学单位，缩醛，缩醛，多元醇。由于聚氨酯是防水的，研究人员发明了一种缩醛单元，其溶剂在除水之外的溶剂。

“当我们添加三氯乙酸和二氯甲烷的组合时，材料膨胀并在室温下迅速降解，”Morado表示。

然后可以将形成的降解产物重新施用于新材料。例如，研究人员能够将弹性体 - 一种用于橡皮带，包装和汽车部件中使用的聚氨酯 - 进入胶粘剂。

“我们方法的挑战之一是起始材料成本高昂，”齐默曼说。“我们正试图找到更好，更便宜的方式来实现这一目标。我们的第二个障碍是获得专利并找到有兴趣商业化的人。“

研究人员正在在其他聚氨酯材料上测试相同的技术。他们也希望使用醋，如醋，进行降级。

“聚氨酯材料基于异氰酸酯的化学结构具有不同的性质，”齐默曼说。“我们可以相应地改变缩醛的结构。”

有关更多信息，可视化可降解的聚氨酯为其组件提供了第二个生命。