吴仲伟，刘光复，刘志峰，杨雪峰，潘绍波

（1.合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽 合肥230009；2.合肥工业大学化学工程学院，安徽 合肥230009）

废弃热固性聚氨酯回收的数值模拟及实验研究

吴仲伟1，刘光复1，刘志峰1，杨雪峰2，潘绍波1

（1.合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽 合肥230009；2.合肥工业大学化学工程学院，安徽 合肥230009）

针对热固性聚氨酯三维网状交联结构，提出了基于机械物理法的回收工艺流程。采用RNG k－ε双方程湍流模型，对回收过程中的高速流场进行了数值模拟，得出转速和时间对降解效果的影响最大。最后，通过回收实验研究了材料物理性质及化学结构的变化。红外分析表明，当设备转速为1500 r/min，粉碎时间超过40 min时，热固性聚氨酯中的氨基甲酸酯基团在C—O键处会发生断裂，交联结构受到破坏，材料发生降解，进而重新获得热塑性特性，并可以通过热压成型的方法制造出新的热固性聚氨酯产品。

热固性聚氨酯；降解；回收；粉碎

0 前言

硬质聚氨酯泡沫塑料具有隔热保温功能，大量应用于保温绝热领域，而生产和使用过程中产生的大量废弃物质造成资源浪费和环境污染。目前，对废弃热塑性聚氨酯的回收利用研究较为成熟，而热固性聚氨酯的回收利用却面临严峻的挑战，这是因为热固性聚氨酯在固化反应过程中形成了三维网状交联的体型结构，产物耐热且不能熔解，因此难以再次塑性成型。因此，目前经济的处理手段就是把热固性聚氨酯废弃物机械压缩成块，然后填埋处理，但是会造成土地的浪费，费用也越来越高，而且这将导致材料价值的全部损失，还对环境造成污染。……