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聚氨酯废料回收的物理方法_聚氨酯泡沫塑料废品利用

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发表时间:2018-05-05 13:59来源:美剧下载,美剧在线观看,美剧天堂-熊猫影视网

  聚氨酯性能优越,成型加工简单,应用面广,目前,产量与用途与日俱增。其中发展最快,产量最大的品种是聚氨酯泡沫塑料。随着产量的增长,聚氨酯泡沫塑料的边废料也相应增加,三废治理的问题从而突出起来。变废为宝不仅是回收原料,降低成本的途径,而且也是环保的必然要求。


  聚氨酯边废料来源主要有两个方面:一是在生产与制备聚氨酯泡沫塑料过程中产生的废品与边皮料,另外是使用多年之后,老化报废的各种聚氨酯泡沫塑料,由于泡沫塑料密度小,一般软质泡沫塑料密度在20~30kg/m3,硬质泡沫塑料密度在40~50kg/m3,所以泡沫废料的占地面积大,加上成型后的聚氨酯泡沫塑料废料都是三向交联固化的聚合物,不能用橡胶废料的回收再生方法。早起一般都用燃烧处理。然而,燃烧聚氨酯废料将产生一种很臭的带刺鼻性强的黑烟,严重地污染大气。


  聚氨酯泡沫塑料在制作过程中产生的费嘹亮,随泡沫制品的品种不同而异。软泡在制备过程中大约产生12%的废料;硬泡在制备过程中大约产生20%的废料。而作为聚氨酯树脂的主要原料有机多异氰酸酯,尤其是甲苯二异氰酸酯与精制二苯基甲烷二异氰酸酯,其在精制过程中也将产生10%~15%的残渣废料。以万吨级工厂而言,每年新积存的残渣废料就达1000~1500t,其数量相当惊人。而且,异氰酸酯残渣废料的燃烧处理,还需外添加1~2倍重量的甲苯或二甲苯,为此,其损失就更加严重。


  另外,聚氨酯和其他高分子化合物一样,都有一定的使用年限,即所谓老化期。使用年限随泡沫塑料应用的对象不同而异,对于汽车工业,聚氨酯泡沫制品寿命为5~6年,冷藏电气工业泡沫制品寿命为10年。超过使用年限之后报废更换下来的废品数量与年俱增,其绝对数量将比生产过程中产生的废料大。


  早期,聚氨酯泡沫塑料废品利用,大都采用物理方法;软泡边废料的利用一般是将其破碎,然后用黏合剂固化成块状泡沫做家具及汽车衬里等低档部件。硬泡废料的再利用一般有如下几个方面:


  1、与热塑性高分子材料混炼;


  2、与水溶性黏合剂混合制版状物;


  3、制符合泡沫塑料;


  4、作人工土壤。


  硬质聚氨酯泡沫塑料的回收处理有如下几种方法:粉碎法、物理回收、化学回收以及燃烧回收热能法。


  聚氨酯边角料及旧废料在应用前首先切割或者粉碎、筛分得到所需粒度的小块或者细粉。一般说来硬质的边角料粉碎比较容易,所以其粉碎技术也比较成熟,大多已经投入商品化,精密切割都能够将其粉碎为粒度小于1mm的颗粒。


  物理方法回收利用聚氨酯旧料是指改变废旧料的物理形态后直接利用的方法。物理回收利用方法有热压成型、黏合加压成型、挤出成型和用作填料等,而以黏合加压成型为主。


聚氨酯塑胶场地.png


  黏合加压成型法是废旧聚氨酯回收利用中最普遍的方法。其要点是:先将废旧聚氨酯硬质泡沫粉碎成细片状,涂撤聚氨酯黏合剂等,再直接通入水蒸气等高温气体,使聚氨酯黏合剂熔融或溶解后对粉状的废旧聚氨酯粘接,然后加压固化成一定形状泡沫。


  硬质聚氨酯泡沫塑料废料主要有两类:一类是以冰箱、冷库为代表的聚氨酯废旧硬质泡沫,不含其它混杂物;一类是绝热夹芯板产生的废旧硬质聚氨酯泡沫,含有较多的纤维或金属面材,是掺混物。它们的回收利用工艺有一定的差别。


  冰箱等用的硬质聚氨酯泡沫废旧料是单一的聚氨酯,回收利用比较简单,常用多苯基多亚甲基多异氰酸酯做胶黏剂。胶黏剂必须均匀分散于废旧泡沫碎片之间,可在连续或者非连续的混合器中进行,最好用无空气喷雾法将胶黏剂喷雾到废旧泡沫碎片上,胶黏剂用量约为废旧料质量的5%~10%,混合均匀后,预制成疏松的坯垫,置入涂有脱模剂的模中,在高压和加热下压制成泡沫碎料板或者制件,一般模温在120~200℃,模内压力根据预制坯垫的密度及制成品要求的密度决定,一般在0.15~5MPa,模压时间与模温和废旧料的热导率有关。模温为180℃时,每毫米厚的硬质聚氨酯碎料板需模压约0.5min。由于硬质聚氨酯废料碎料板耐水性优良,常用来制作舰船用家具。此外,聚氨酯碎料板有很好的回弹性,广泛用作体育馆地板。


  废旧绝热夹心板聚氨酯泡沫粉碎后约含70%聚氨酯泡沫、25%纤维(如房顶绝热板面层)、3%铝箔和2%玻璃纤维,难于筛分。若直接加到聚醚多元醇中用作填充料,则多元醇的黏度急剧增大,添加量仅4%时,已变成膏状物,不能使用。


回收废旧绝热夹芯板.png


  采用胶黏工艺是可行的方法。将硬质聚氨酯泡沫夹芯板废旧物料粉碎为约7mm碎片后加入约6%的多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PMDI)胶黏剂,在转动式混合器中混合(即将定量的胶黏剂连续喷雾到碎泡沫片上),然后在约176℃经约6min模制成厚约12.7mm板。板的内部粘接强度、弯曲强度、硬度优于木质碎料板,耐水性及尺寸稳定性远超过所有木质板材。在密度相等的情况下,硬质聚氨酯碎泡板的刚度比木质碎料板差,可以添加价格低廉的木纤维、回收废纸碎片、木材碎片来增加刚度,满足标准要求。实例:白杨树碎片和3%的PMDI胶黏剂混合制成芯,外层用硬质聚氨酯泡沫碎片与6%的PMDI胶黏剂一步法制成板,完全可以符合标准的要求。模塑板表面光滑,耐湿性很好,是室外室内用家具所需的理想板材,有很好的潜在市场。这种方法最大的缺陷是再生后的泡沫制品性能下降,只适用于做家具及汽车衬里等低档部件,应用面窄,而且工艺繁琐、劳动量大、经济价值也不高。


  废旧硬质聚氨酯泡沫塑料粉常用作聚氨酯建筑材料的填料,如作屋顶的绝热层,将水泥、砂、水和废硬质聚氨酯泡沫粉混合铺于房顶面的底层,材料的绝热性能优良,质量轻(几乎是不加废硬质聚氨酯泡沫的水泥层密度的1/2),材料可以钉钉。另外,废聚氨酯可作为填料用于生产RIM(反应注塑)制品,吸能泡沫和隔声泡沫。如果将得到的废聚氨酯粉末投加到生产原部件的原料中,再次生产相同部件,则由于粉末具有与原料相同的结构,用量可达20%,而最终制品的力学性能没有明显的削弱。在日本,已将废硬质聚氨酯泡沫塑料用作灰浆的轻质骨料。


  挤出成型是通过热力学作用把分子链变成中等长度链,将PU材料转变成软塑性材料,这种材料适合作强度高、硬度高,但对断裂伸长率要求不高的塑料件。


  对于软质微孔PU泡沫废料,可以将其粉碎成粉末,掺混到热塑性聚氨酯中,在挤出成型机中造粒,采用注射成型方法制造鞋底等制品。


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