废旧聚氨酯的回收利用

为提高醇解反应的速度，降低反应温度，缩短反应时间，提高醇解反应能力，降低醇解剂的用量，在醇解反应中往往加入助醇解剂或称改性醇解剂。根据醇解所用醇解剂、助醇解剂的不同，醇解法又可分为二醇法、醇胺法、醇2碱金属氢氧化物法和醇磷法[7]。
醇解法是化学降解PU废料中最重要的一种方法，这种方法可以用来回收PU硬质泡沫(热绝缘材料)、微孔弹性体(鞋底)和结构泡沫、柔性弹性体等等，并且已在许多国家实现了规模化或工业化生产。德国的研究人员对该法进行了大量研究，并建立了实验工厂，可间歇或连续生产。Bayer公司、BASF公司和ICI公司在利用该法回收硬的鞋底废料和PU泡沫方面都取得了一定进展[8～10]；方伟，等[11]以废旧硬质聚氨酯泡沫塑料和二甘醇(DEG)为主要原料制备了低成本聚醚多元醇，在190～210℃、原料摩尔比为0178～1106时得到了性能优异的产品，再生料配制的聚醚组合料贮存稳定期在半年以上。
2.2水解法
水解法[12]是利用碱金属氢氧化物作催化剂，在高压水蒸气的作用下，于250～340℃将PU软泡或硬泡水解成二胺、多元醇和二氧化碳。该法的缺点在于水解是在高温高压下进行，因而对水解条件和设备要求很高，且水解产物的提纯技术难度也很大，所以这种方法没有得到广泛的应用。
2.3碱解法
碱解法[13，14]是以MOH(M为Li、K、Na、Ca之一或多种混合物)为降解剂，在160～200℃下将PU降解成低聚物。反应的产物主要由聚醚多元醇、二胺化合物、碳酸盐等成分组成。其中，二胺化合物可用以生产异氰酸酯，聚醚多元醇则可直接用于制备PU泡沫。
2.4氨解法
氨解法[15]是指在超临界状态下，用氨将PU材料中脲键与氨基甲酸乙酯键切断，生成多元醇、胺和非取代脲的方法。该法目前工业技术尚不成熟，处于实验室研究阶段。
2.5胺解法
聚氨酯材料在含有胺基的化合物中很容易分解生成含有羟基及胺基的化合物，由于胺基的反应性强，该反应在较低的温度下即可进行[16]。PU材料的胺解与胺的类型、反应温度以及PU/降解剂配比有关。胺的相对分子质量越低，则降解速度越快，降解产物中的胺含量越高，粘度越低；而反应温度越高，则降解速度越快，降解产物的粘度越低，但胺含量并不高；降解产物中的胺含量随降解剂用量减小而减小。
2.6热解法
PU废料的热解有两种形式，一种是在惰性气氛或氧化气氛及高温下进行裂解，这种方法的裂解产物依热裂解温度而异[13]；另一种是在燃烧炉中氧气气氛下部分燃烧，利用燃烧释放的热能分解其它未参与燃烧的废PU，以回收聚醚多元醇，该过程中热解温度与氧的浓度对产物回收率均有很大影响。由于经济等方面的原因，热解法回收PU废料的技术目前尚未达到实用化阶段。
2.7加氢裂解法
加氢裂解法[17]指将PU废料粉碎后置于加氢反应器中，在40MPa和500℃下使其裂解为油和燃气的方法。其中，油的产率取决于废料的类型，一般为60%～80%。与热解法相比，加氢裂解废PU所得到的产品可避免含碳的残余物。然而，考虑到经济因素，只有在大量的PU废料需要处理时，此法才适用。
2.8磷酸酯法[18]
磷酸酯法是由TroevK，等[19，20]提出的一种降解聚氨酯材料的新方法，该法使得降解反应可以在142℃和没有催化剂的温和条件下进行。用磷酸酯降解聚氨酯得到的产物中含有磷，可以用作非反应性的添加剂来改善阻燃性能，也可以通过含有羟基的化合物、胺或金属盐处理后，用来合成阻燃PU或阻燃聚氯乙烯材料。
2.9其它
有关废旧聚氨酯回收利用还包括下列情况，即用纤维素、木质素等对PU材料进行改性，使其具备生物可降解性，该领域的研发与应用方兴未艾[21]；对于车用废旧聚氨酯塑料制品，可将其与车体一起粉碎，然后转化为合成气；也可将废旧塑料片在鼓风炉中用作还原剂[22]。另据报道，日本有研究机构将废旧PU软泡粉碎后与苯酚混合，以制备酚醛树脂制品[23]。
3结论
聚氨酯的回收利用是一项绿色事业，对于保护环境，实现资源的合理利用，实施可持续发展战略都十分有利。废旧聚氨酯材料的回收方法多种多样，各种方法均有其优缺点。在实际生产中，需根据使用目的来选择合适的回收工艺。物理回收方法的应用较为活跃。化学回收法由于其技术难度较高，短时期内还难以实现大规模工业化。然而，随着技术的进步，该法必将有着广阔的发展前景。
参考文献略