开发更具可持续性和可回收性的聚氨酯泡沫

列日大学(比利时)高分子教育与研究中心(CERM)的一组研究人员开发了一种创新工艺，重新考虑了在不使用异氰酸酯(剧毒试剂)的情况下制造聚氨酯(PU)泡沫，同时可回收。这项研究发表在《德国应用化学》杂志国际版上。

聚氨酯(PU)泡沫是我们日常生活中不可或缺的产品，有刚性和柔性两种材料。几十年来，硬质PU泡沫在建筑领域(例如，建筑物中的地板、墙壁和屋顶绝缘)或冰箱等家居用品(墙壁和门)中用作最高效的绝缘板时，在节能方面发挥了重要作用.软质PU泡沫用作舒适材料，例如床垫、沙发、扶手椅、汽车座椅等，但也用于隔音和防震。

尽管价格低廉，但这些材料是由有毒化合物制成的，难以回收利用。“PU泡沫是由异氰酸酯制备的，异氰酸酯是高反应性和有毒的化学物质，”列日大学CESAM研究单位大分子教育和研究中心(CERM)的FNRS研究主任ChristopheDetrembleur解释道。

用更环保和更健康的化学物质取代这种旧化学物质，同时将标志性废物(CO2)用作原材料，已成为生产更生态和可回收蜂窝材料的优先事项。

还面临着限制使用异氰酸酯的法规变化，PU泡沫的制造也必须改变。列日大学的研究人员开发了一种新工艺，可能与现有的工业发泡基础设施兼容，使用水产生发泡剂来制备无异氰酸酯和可回收聚氨酯(NIPU)泡沫。

“我们成功地，”实验室研究员和文章的第一作者MaximeBourguignon说，“通过用容易获得的环状碳酸酯化合物代替有毒的异氰酸酯来模仿传统聚氨酯的发泡技术。我们的技术使用水和催化剂将部分环状碳酸酯转化为气体(CO2)吹入基体，而另一部分同时与胺反应固化泡沫。结果是具有低密度和规则孔隙的固体材料。我们的环状碳酸酯是很容易通过CO2的化学转化获得，从而发挥双重作用，产生发泡剂并形成聚合物基体，即聚氨酯。”

该技术的简单性、模块化和易于实施与低成本和最广泛使用的起始产品的使用相结合，是下一代更具可持续性的聚氨酯泡沫的新动力。预计生产最终将响应对化学行业施加的立法变化，但也将响应对许多行业至关重要的社会需求和可持续性要求。