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Jul 21, 2023

보다 지속 가능하고 재활용 가능한 폴리우레탄 폼 개발

2022년 11월 29일 University de Liege(벨기에) University of Liège의 거대분자 교육 및 연구 센터(CERM) 연구진이 혁신적인

2022년 11월 29일

대학 드 리에주

벨기에 리에주 대학(벨기에)의 거대분자 교육 및 연구 센터(CERM) 연구진은 독성이 높은 이소시아네이트를 사용하지 않고 폴리우레탄(PU) 폼 제조를 재고하는 혁신적인 공정을 개발했습니다. 재활용이 가능합니다. 이 연구는 Angewandte Chemie International Edition 저널에 게재되었습니다.

폴리우레탄(PU) 폼은 우리 일상생활에 없어서는 안될 제품으로 단단하고 유연한 소재로 사용이 가능합니다. 수십 년 동안 경질 PU 폼은 건설 분야(예: 건물의 바닥, 벽 및 지붕 단열재) 또는 냉장고(벽 및 문)와 같은 가정용품에서 가장 효율적인 단열 패널로 사용될 때 에너지 절약에 중요한 역할을 해왔습니다. . 유연한 PU 폼은 매트리스, 소파, 안락의자, 카시트 등과 같은 안락 소재로 사용되지만 방음 및 충격 방지용으로도 사용됩니다.

가격이 저렴하기는 하지만 이러한 물질은 독성 화합물로 제조되어 재활용이 어렵습니다. "PU 폼은 반응성이 높고 독성이 강한 화학 물질인 이소시아네이트로 제조됩니다."라고 Liège 대학의 CESAM 연구 부서 내 고분자 교육 및 연구 센터(CERM)의 FNRS 연구 책임자인 Christophe Detrembleur는 설명합니다.

상징적인 폐기물(CO2)을 원료로 가치를 높이면서 이러한 오래된 화학 물질을 더욱 환경적이고 건강 친화적인 화학 물질로 교체하는 것이 보다 생태학적이며 재활용 가능한 세포 물질 생산을 위한 우선순위가 되었습니다.

또한 이소시아네이트 사용을 제한하는 규제 변화에 직면하여 PU 폼 제조도 변화해야 합니다. 리에주 대학교(University of Liège) 연구원들은 발포제를 생성하기 위해 물을 사용하여 이소시아네이트가 없고 재활용 가능한 폴리우레탄(NIPU) 폼을 제조하기 위해 기존 산업용 발포 인프라와 잠재적으로 호환 가능한 새로운 공정을 개발했습니다.

해당 연구실 연구원이자 해당 기사의 첫 번째 저자인 Maxime Bourguignon은 "독성 이소시아네이트를 쉽게 접근할 수 있는 고리형 탄산염 화합물로 대체하여 기존 폴리우레탄의 발포 기술을 모방하는 데 성공했습니다. 우리 기술은 물과 촉매를 사용합니다."라고 말했습니다. 고리형 탄산염의 일부를 기체(CO2)로 변환하여 매트릭스를 불어넣는 동시에 다른 부분은 아민과 반응하여 폼을 경화시켜 밀도가 낮고 기공이 규칙적인 고체 물질을 얻습니다. CO2의 화학적 변환을 통해 얻어지며 발포제를 생성하고 폴리머 매트릭스인 폴리우레탄을 형성하는 이중 역할을 수행합니다."

저렴하고 가장 널리 사용 가능한 시작 제품의 사용과 결합된 기술의 단순성, 모듈성 및 구현 용이성은 보다 지속 가능한 차세대 PU 폼을 위한 새로운 원동력입니다. 생산은 궁극적으로 화학 부문에 부과된 입법적 변화뿐만 아니라 많은 부문에서 매우 중요한 사회적 요구와 지속 가능성 요구 사항에도 대응할 것으로 예상됩니다.

추가 정보: Maxime Bourguignon 외, 물 유도 자가 취입 비이소시아네이트 폴리우레탄 폼, Angewandte Chemie 국제 판(2022). DOI: 10.1002/anie.202213422

저널 정보:응용화학 국제판

University de Liege 제공