在工业领域,聚异氰脲酸酯(PIR)作为绝热材料被广泛应用于化工管道保温。然而,长期以来,PIR材料因其高交联度和热稳定性,一直面临难以回收处理的技术难题——这不仅造成了大量废弃物的堆积,也给环境带来巨大压力。
今天要给大家介绍的这项研究,来自一篇刚发表在《ACS Omega》的论文,它给出了一个令人振奋的解决方案:通过绿色化学方法,实现PIR保温材料的资源化回收与再利用!
研究团队以废旧PIR保温材料为原料,利用乙二醇(DEG)和丁二醇(BG)的混合醇解体系,在碱催化条件下进行高效降解:
温度控制在180~190°C
反应时间为1小时
最佳醇解比例:BG:DEG = 43:57
这一步骤打破了PIR材料结构的高交联限制,成功回收出可再利用的聚醇原料。
令人惊喜的是,再利用回收聚醇制成的新型泡沫保温材料,性能不仅没有下降,反而更优越:
📦 密度:0.041 g/cm³,结构均匀
🔥 热稳定性:耐热可达350°C
🧊 导热系数:低至0.0239 W/(m·K),保温能力强
🧱 抗压强度:0.413 MPa,远超原始泡沫
🔍 结构观察:孔径均匀、闭孔率高,蜂窝状结构完整
可以说,这种“废物再生”的材料不仅节能环保,还具备很强的工业实用性。
研究团队将这种新型保温材料用于一条Φ219的工业采暖与制冷管线上,并进行了真实环境测试:
📉 管道热损比原材料减少20.21 W/m²
🌡 管道表面温度降低约3°C
✅ 满足国家保温标准,甚至略优于原有系统
这意味着,在保障性能的同时,也实现了循环再利用与节能降耗的双赢目标。
这项研究为聚氨酯废弃物的资源化路径提供了全新思路,也推动了工业绿色制造与循环经济的发展。
未来,类似技术也许可以推广至更多种类的保温材料中,助力工业迈向**“零废弃”与“高性能”并存的可持续未来**。