화학적 회수 방법은 알코올 분해, 아미노 분해, 가수분해 또는 열분해를 통해 폴리우레탄 폼을 폴리우레탄 원료 또는 기타 화학 원료로 분해하는 방법을 말합니다. 폴리우레탄 폼에는 우레탄 결합, 우레아 결합 등이 있습니다. 알코올 분해, 아민화 및 알칼리 가수분해 과정에서 폴리우레탄 분자의 아미노 에스테르 결합과 우레아 결합이 분해되어 폴리올, 방향족 폴리아민, 이산화탄소 등으로 분해됩니다. 이러한 유형의 재활용 방법에 대한 많은 특허와 사례 보고가 있습니다.
1. 디올 가수분해
디올 가수분해는 화학적 회수에서 가장 널리 사용되는 방법입니다. 소분자 디올(예: 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜)과 촉매(3차 아민, 에탄올아민 또는 유기 금속 화합물)가 있는 경우, 폴리우레탄(폼, 엘라스토머, RIM 제품 등)을 약 200도 C의 온도에서 알코올 분해합니다. 몇 시간 동안 반응시킨 후 재생 폴리올을 얻을 수 있습니다. 재생 폴리올을 신선한 폴리올과 혼합하여 폴리우레탄 재료를 제조할 수 있습니다.
3. 기타 화학적 회수 방법
가수분해 방법 - 수산화나트륨은 가수분해 촉매로 사용되어 폴리우레탄 연질 및 경질 폼을 분해하여 폴리올과 아민 중간체를 생성하는데, 이는 회수를 위한 원료로 사용됩니다.
알칼리 가수분해 - 폴리에테르와 알칼리 금속 수산화물을 분해제로 사용하고, 거품 분해 후 탄산염을 제거하여 회수된 폴리올과 방향족 디아민을 얻습니다.
알코올 분해와 아민화를 결합하는 공정은 폴리에테르 폴리올, 수산화칼륨, 디아민을 분해제로 사용하여 탄산염 고체를 제거하고 폴리에테르 폴리올과 디아민을 얻는 것을 포함합니다. 경질 기포의 분해 생성물의 경우 분리가 필요하지 않으며, 얻어진 폴리에테르는 산화된 프로필렌과 반응하여 경질 기포를 생산하는 데 직접 사용할 수 있습니다. 이 방법의 장점은 낮은 분해 온도(60~160도), 짧은 시간 및 많은 양의 거품입니다.
알코올 인법 - 폴리에테르 폴리올과 할로겐화 인산 에스테르를 분해제로 사용하며, 분해산물은 고체 폴리에테르 폴리올과 인산암모늄으로, 분리하기 쉽습니다.
독일 회사 Reqra는 폴리우레탄 신발 폐기물 재활용을 위한 저비용 폴리우레탄 폐기물 재활용 기술을 홍보합니다. 이 재활용 기술은 먼저 폐기물을 10mm 크기의 입자로 분쇄하고, 반응기에서 분산제와 함께 가열하고 액화한 다음, 마지막으로 액상 폴리올을 회수합니다.
페놀 분해법 - 일본에서는 폐 폴리우레탄 연질폼을 분쇄하여 페놀과 혼합합니다. 산성 조건에서 가열하면 아미노 에스테르 결합이 끊어지고 페놀의 하이드록실기와 결합합니다. 그런 다음 포름알데히드와 반응하여 페놀 수지를 생성합니다. 헥사메틸렌테트라민을 첨가하여 경화시키면 강도, 인성, 내열성이 좋은 페놀 수지 제품이 생성됩니다.
열분해 - 폴리우레탄 연질 폼은 호기성 또는 혐기성 조건 하에서 고온에서 분해되어 유성 물질을 얻을 수 있으며, 분리를 통해 폴리올을 얻을 수 있습니다.