XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Введение. В настоящее время материалы на основе полиуретана широко используются в мире как заменители природных аналогов, таких как резина, пробковое дерево, определенные виды металлов. Они применяются почти во всех видах производств и в строительстве как защитные, теплоизоляционные, шумоизоляционные, декоративные материалы, а также в повседневной жизни – от губки для мытья посуды до одежды. На основании предоставленной информации экспертами на выставке «Полиуретанекс 2019» [3], рост производства и потребления продукции на основе полиуретанов в мире существенно растет, а из-за отсутствия биологических деструкторов, объемы отходов, содержащих полиуретан, значительно увеличиваются.

Актуальность данной работы вызвана ростом объемов накопления отходов, содержащих полиуретан, отсутствием биологических деструкторов и нагрузкой на окружающую среду.

Цель данной работы - предложить практические и инженерные методы решения проблемы утилизации отходов, возникших во время производства и эксплуатации искусственных полимерных материалов на основе полиуретана, которые позволят снизить воздействие на окружающую среду.

Основная часть. В данной работе было проведено исследование жизненного цикла композиционных материалов на основе полиуретана и проанализирована возможность применения защитных мероприятий на каждой стадии жизненного цикла.

Получение. При анализе этой стадии жизненного цикла рассматривались уже существующие новейшие технологии. Был рассмотрен более распространённый метод производства полиуретанов – полиприсоединение на основании взаимодействия полиола и диизоцианата и различных присадок. Во время создания реакционноспособной смеси будет происходить выброс определенных вредных веществ, поэтому на данной стадии рекомендуется применение защитных мероприятий, а также усложнение процесса сертификации, дополнительные проверки со стороны надзорных органов, использование новейших технологий.

Эксплуатация. При рассмотрении данной стадии жизненного цикла осуществлялся разбор образцов материалов на основе полиуретанов различных видов, полученных от производителя «Гипердесмо», с участием и проверкой их свойств компанией ОАО «ЦНИИПромзданий». При анализе предоставленных образцов был сделан вывод: готовый полиуретановый материал не токсичен, однако реакционноспособная смесь выбрасывает вредные вещества в атмосферу. Защитная мера – строго следовать инструкции.

Утилизация. На этой стадии производился анализ существующих методов вторичной переработки, а также был проведен патентный поиск с целью подбора оптимальных технологических решений. Наиболее перспективным представляется метод щелочного гидролиза четвертичными аммониевыми соединениями с добавлением органического растворителя, который заключается в создании однородной растворимой фракции с сшитыми частицами, что в дальнейшем позволяет, при добавлении определенного пластификатора, использовать материал повторно.

Заключение. В настоящее время полимерные материалы на основе полиуретана сильно востребованы в мире из-за универсальных свойств продукта и индивидуального производства под определенные параметры. Исследование жизненного цикла позволило определить, направление защитных мероприятий для каждой стадии.

Таким образом, создание замкнутого жизненного цикла полиуретанов с конечной вторичной переработкой снизит нагрузку на окружающую среду.

Список литературы

Вайзман Ф. Л. Основы органической химии/ Пер. с англ. СПб.: Химия, 1995. 436 с.

Аммониевые соединения // Химическая энциклопедия. URL: https://xumuk.ru/encyklopedia/247.html (дата обращения: 02.11.2020).

Официальный пресс-релиз по итогам конференции // Полиуретанэкс 2019. URL:http://www.polyurethanex.ru/about/exhibition-archive/polyurethanex-2019.html (дата обращения: 31.01.2021).