在环境温度下快速生产不含异氰酸酯的生物基聚氨酯泡沫

列日大学 CERM(高分子教育与研究中心)的研究人员刚刚开发出一种创新工艺，利用室温配方快速发泡技术生产不含异氰酸酯、可回收的生物基聚氨酯 (PU) 泡沫。

这项创新为基于有毒异氰酸酯的传统工艺提供了尖端的替代方案。该研究发表在《美国化学会杂志》上。

聚氨酯泡沫 (PU) 几十年来一直通过有毒的异氰酸酯化学物质生产，目前其使用受到严格限制，但仍然是我们日常生活中必不可少的材料。当用作地板、墙壁、屋顶以及冰箱门的隔热板时，硬质 PU 泡沫是大幅减少我们能源需求的主要因素。在其柔性版本中，这些泡沫主要用于床垫、沙发、汽车座椅和运动鞋鞋底的舒适应用，也可用于隔音或减震材料。

尽管目前正在制定各种聚氨酯回收策略，但聚氨酯泡沫的报废管理仍然存在问题。此外，泡沫行业的许多客户正在寻找不含异氰酸酯且理想的生物基材料。研究人员正在积极寻找利用当地可用资源生产泡沫的替代方案，同时使它们易于回收。开发这种循环且更可持续的泡沫是一项重大挑战，特别是当必须考虑改造现有工业发泡基础设施时。

CERM 的化学家 Christophe Detrembleur 解释道：“2022 年，我们推出了首个可回收的无异氰酸酯聚氨酯泡沫 (NIPU)制造工艺，用水生产发泡剂 (CO2)，这是迄今为止报道过的最简单、最经济的系统。”大分子教育与研究中心)。

“这项技术模仿了传统聚氨酯的发泡，但不使用有毒的异氰酸酯。它是基于使用水和添加到由环状碳酸酯和胺组成的配方中的催化剂。部分环状碳酸酯转化为发泡剂( CO2) 使基质膨胀，另一部分有助于基质的形成和硬化。”

由于这种发泡工艺需要进行热处理，因此非常适合在加热模具中制造 NIPU 泡沫，即复杂形状的泡沫(汽车座椅、鞋底等)。然而，它不适应许多泡沫生产商要求的室温快速发泡。

CERM 研究员马克西姆·布尔吉尼翁 (Maxime Bourguignon) 解释道：“在刚刚申请专利的新研究项目中，我们正在演示该工艺如何在创纪录的时间内从室温配方中生产 NIPU 泡沫，同时仍然使用水来生成发泡剂。” 。“我们的想法是创造自发且快速发生的级联反应，从而通过模仿传统的异氰酸酯工艺来加速 NIPU 基质的制造及其发泡。

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