变废为宝

新型回收PET聚氨酯近年来,聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)废料对环境造成了严重的影响。伊朗科学家巧妙地将降解后的PET作为增链剂来生产聚氨酯(polyurethanes)。

PET在工业界有广泛的应用。PET质量轻、气体阻隔性高、坚固无色且高度透明,因此常被用来制备塑料瓶。

废水中聚集的PET废料已成为近年来最重要的环境问题之一。为尽量减缓PET废料的快速聚集,人们已制定了不同的机械法、热量法和化学法来分离、回收再利用PET。但是相较于纸张、玻璃和金属,这种聚合物产品回收率仍较低。

来自伊朗Amirkabir科技大学(AmirkabirUniversity of Technology)的科学家联合提出一个创新想法。他们将纤维形式的PET废料通过氨基分解解聚,利用乙酸钠中过量的乙醇胺作为催化剂。

伊朗科学家检定了氨基分解产品羟基乙烯对苯二甲酰胺(bis (2-hydroxy ethylene) terephthalamide, BHETA)的特点,并采用预聚物法合成基于BHETA的新型聚氨酯。他们测试了这种合成聚氨酯的力学性能及热性能,并研究BHETA作为增链剂对聚氨酯各种性能的影响。

研究结果表明,BHETA在通过有效增加聚氨酯之间的氢键结合来增强聚氨酯方面发挥了重要作用。拉伸试验表明增强BHETA能提升聚合物的强度和刚度。

但是聚氨酯的耐化学性会随着BHETA的增加而下降。这是由于芳香环的引入导致链距的加大。因此,化学物质能更容易地穿透聚合物基体,从而使聚氨酯迅速分解。

该文作者总结认为,BHETA 对聚氨酯产生了很多积极的影响。随着BHETA含量的增加,聚氨酯的模量和强度也会提升。利用回收PET代替普通增链剂生产聚氨酯可降低原材料的成本。由于催化剂和原材料的成本较低,因此这种聚合物极具经济效益,并可减轻PET对环境的影响。

M. M. Aslzadeh et al., Mat.-wiss. u.Werkstofftech 2010, DOI: 10.1002/mawe.201000584