Ny teknik giver polyurethanaffald et nyt liv

Polyurethan bruges i en lang række materialer, herunder maling, skummadrasser, sædehynder og isolering. Disse forskellige applikationer genererer store mængder affald. Et team ved University of Illinois har udviklet en metode til at nedbryde polyurethanaffald og gøre det til andre nyttige produkter.

Forskerne vil rapportere deres resultater på American Chemical Society National Meeting and Exposition.

Alene i USA, 1,3 millioner tons polyurethanaffald genereres hvert år. Affaldet ender normalt på lossepladser eller forbrændes, en proces, der kræver et stort energitilførsel og genererer giftige biprodukter.

"Vi vil løse affaldsproblemet ved at genanvende polyurethan, "sagde Ephraim Morado, en kandidatstuderende i laboratoriet for kemiprofessor Steven Zimmerman, der ledede forskningen.

Polyurethaner består af to komponenter, der er svære at nedbryde:isocyanater, der består af nitrogen, kulstof og ilt; og alkoholgrupper kaldet polyoler.

"Polyolen er normalt petroleumsbaseret og er ikke nedbrydeligt, "Sagde Morado. For at løse denne vanskelighed, holdet indarbejdede en lettere nedbrudt kemisk enhed, en acetal, til polyolen. Og fordi polyurethaner er vandtætte, forskerne opfandt en acetal -enhed, der nedbrydes i andre opløsningsmidler end vand.

"Når vi tilføjer en kombination af trichloreddikesyre og dichlormethan, materialet svulmer op og nedbrydes hurtigt ved stuetemperatur, "Sagde Morado.

De nedbrydningsprodukter, der dannes, kan derefter omformes til nye materialer. For eksempel, forskerne var i stand til at omdanne elastomerer - en type polyurethan, der bruges i gummibånd, emballage og bildele - til en klæbende lim.

"En af udfordringerne med vores tilgang er, at udgangsmaterialet er dyrt, "Sagde Zimmerman." Vi forsøger at finde en bedre, billigere måde at opnå dette på. Vores anden hindring vil være at få et patent og finde nogen, der er interesseret i at kommercialisere det. "

Forskerne tester den samme teknik på andre polyurethanmaterialer. De håber også at bruge mildere opløsningsmidler, såsom eddike, at gennemføre nedbrydningen.

"Polyurethanmaterialerne har forskellige egenskaber baseret på den kemiske struktur af isocyanatet, "Zimmerman sagde." Vi kan ændre acetalets struktur i overensstemmelse hermed. "