可降解的聚氨酯使其成分恢復活力

聚氨酯廢物目前正堆積在垃圾填埋場，但科學家最近有一個可能的解決方案：他們開發了一種降解聚氨酯的方法。當原始產品達到其使用壽命時，聚合物可以很容易地溶解，以制造新產品，如強力膠。這些聚氨酯也可以用于微膠囊中，該微膠囊可以打開以釋放諸如殺生物劑的貨物。 “世界每天為泡沫，塑料，運動鞋，絕緣材料和其他產品生產數百萬噸聚氨酯，”Ephraim Morado博士說。在會議上展示研究成果的學生。 “但人們通常在使用后丟棄這些。材料?！皬U聚氨酯最終將被填埋或焚燒。這需要大量能量并產生有毒副產物。 “作為替代方案，我們希望開發下一代聚氨酯。它可以很容易地降解并加工成新的材料，如粘合劑或涂料，并推向市場?！爱斎?，Morado并不是唯一一個尋求重復使用聚合物的公司?？茖W家的物質方法。該項目的首席研究員Steven Zimmerman博士說：“許多對回收利用感興趣的人正試圖將聚合物分解成原材料并重新制造相同的聚合物。我們采取了一種非常不同的中間方法，因為它會更多簡單而便宜，該行業將有興趣在短時間內使用它。

“Zimmerman的實驗室位于伊利諾伊大學厄巴納 - 香檳分校?！蔽覀冋噲D將我們的聚合物分解成一些最常見的原材料。傳統聚氨酯和Morado聚氨酯之間的關鍵區別在于Morado的聚氨酯含有羥基縮醛作為單體之一.Zimmerman的團隊首先使用一種特殊的含碘縮醛制備可降解聚合物和聚丙烯酰胺凝膠。在早期的團隊研究中，聚合物溶解在弱酸性水中。 Morado發明了一種新的縮醛，可添加到非常規聚氨酯中。這樣他可以在沒有水的情況下溶解聚合物。經過幾個月的研究，他發現三氯乙酸在二氯甲烷（一種有機溶劑）中的溶液可以在室溫下在短短三小時內溶解聚氨酯。典型的焚燒方法需要超過1,400華氏度以避免形成有毒氣體，并且與傳統方法相比，新方法的環境要求大大降低。與水不同，二氯甲烷使材料膨脹。這種膨脹使酸到達聚氨酯分子鏈的主鏈，破壞縮醛基的化學鍵。降解會釋放出醇類單體。然后這些單體可用于制造新產品。粘合劑的性能與超強粘合劑的性能相當。 Morado還發明了其他含縮醛的聚氨酯，當暴露在光線下時會引發降解。他用這些材料制造了可能含有除草劑甚至生物殺滅劑的微膠囊，以殺死藤壺和其他粘在船體上的生物。他和齊默爾曼也開發了在二氯甲烷溶劑中用幾滴酸處理時溶解的粘合劑。另一個潛在的應用是在電路板上：如果原始芯片發生故障，降解的聚氨酯可以去除牢固附著在電路板上的芯片。此外，該團隊正在研究聚氨酯在較溫和的條件下（與醋反應）如何降解。這對于可降解縫合線或家用應用（例如可拆卸圖片懸掛器）特別有用。