全球聚氨酯泡沫的使用量不斷攀升，但這些泡沫制成的床墊、海綿等商品在報廢時，往往選擇掩埋或焚燒，造成嚴重的環(huán)境污染?，F(xiàn)在，丹麥科學家找到了更好、更經(jīng)濟的方法，對聚氨酯泡沫進行回收再利用，有望解決污染問題。
聚氨酯是一種用途廣泛的聚合物材料（長鏈分子），其主要成分是“多元醇”和“異氰酸酯”化學合成后的塑膠材料，它可以做成低速輪胎、床墊、海綿、風電葉片、電纜等。據(jù)統(tǒng)計，全球聚氨酯產量在2022年接近2,600萬噸，預計到2030年會達到3,130萬噸。
傳統(tǒng)的聚氨酯泡沫回收方法效率低下，主要在于聚氨酯泡沫是熱固性材料，無法通過常規(guī)的加熱或重塑再利用，且現(xiàn)有的回收方法效果十分有限，最終不可避免地只能掩埋或焚燒處理。
另外，大多數(shù)聚氨酯泡沫化學回收工作都以軟質聚氨酯泡沫的解聚為目標，其原因是多數(shù)的商業(yè)軟質軟質泡沫產品，是基于不同異氰酸酯和多元醇組成的共聚物，但分離這些產品容易產生有毒的物質。
這次，擁有近百年歷史的丹麥奧爾胡斯大學（Aarhus University, AU）的研究人員透過一種“酸解工藝”的新方法，將軟質聚氨酯泡沫進行有效分離，變成可重復利用的原材料。這項研究成果于6月底發(fā)表在《綠色化學》期刊上。
研究人員采用的“酸解工藝”關鍵在于琥珀酸，琥珀酸被用于解聚劑（分解聚合物）。因為琥珀酸能夠有效地將軟質聚氨酯泡沫分解成甲苯二胺琥珀酰亞胺，并通過水解或釕（Ru）金屬催化氫化，最終得到二苯胺（TDA）和多元醇。
這兩種物質都可以被用于生產新的聚氨酯泡沫材料，而二苯胺可以重新生產新的異氰酸酯，整個過程對于回收十分有利。
他們選用琥珀酸的原因還在于它是一種天然、易取得的酸，常用于食品添加劑或塑膠制造，還可以作為某些可生物降解聚合物的物質，且被證明無需其它化學物品也能與聚氨酯泡沫進行反應。
實驗過程中，他們先是將酸解軟質聚氨酯泡沫浸泡在琥珀酸環(huán)境中，使其能夠輕松將里面的多元醇分離出來。之后再利用氫氧化鈉水溶液進行堿解，獲得二苯胺相關物質，且過程中釋放出許多無毒的二氧化碳。這種方法產生多元醇和二苯胺的回收率高達83%。
另外，研究人員還嘗試把該技術應用于硬質聚氨酯泡沫，去驗證這種方法是否能夠擴展到其它種類的聚氨酯。實驗結果顯示，效果要比聚氨酯泡沫回收率差，僅可以收回一部分的原材料，不過初步結果表明該方法具有潛力，只需要做進一步改進。
硬質聚氨酯泡沫是一種分子復雜且難以回收的物質，占整個聚氨酯市場的25%，常用于冰箱、房屋以及住宅區(qū)熱水鋼管周圍的隔熱材料上。
奧爾胡斯大學跨學科奈米科學中心（iNANO）助理教授Steffan Kvist Kristensen表示，該方法很容易擴大規(guī)模，但仍需進一步研究以處理來自消費者的聚氨酯泡沫廢料。但要進入循環(huán)經(jīng)濟中，仍有很長的一段路要走。
