Ceļā uz pārstrādājamām poliuretāna putām

Pārstrādāt termoreaktīvos materiālus, piemēram, poliuretāna (PUR) putas, ir viens no sarežģītākajiem uzdevumiem aprites ekonomikā. Līdz šim PUR putas tika uzskatītas par grūti pārstrādājamām, jo to šķērssaistītā struktūra nepieļauj atkārtotu kušanu vai šķīdināšanu. Šajā kontekstā būtisku pavērsienu piedāvā 2025. gadā Journal of Polymers and the Environment publicētais pētījums “Fast Recycling of Polyurethane Foams Containing Bio-based Ester-Cleavable Segments”, kura līdzautors ir mūsu Polimēru laboratorijas vadošais pētnieks Ph. D. Miķelis Kirpļuks.

Pētījums tapis sadarbībā starp Latvijas Valsts Koksnes ķīmijas institūtu, Čehijas Zinātņu akadēmijas Makromolekulārās ķīmijas institūtu un Gdaņskas Tehnoloģiju universitāti (Polija).

Starptautiskais konsorcijs izstrādāja un testēja jauna tipa pusstingras poliuretāna putas ar iekļautām šķelties spējīgām esteru saitēm, kas ļauj veikt glikolīzi bez katalizatoriem, izmantojot mikroviļņu starojumu.

Galvenie rezultāti:

• Bio-bāzēts poliols no dzintarskābes (succinic acid) piešķir putām strukturālu pārstrādājamību;
• glikolīze bez katalizatora - reģenerācija 7 minūtēs;
• iegūto pārstrādāto poliolu var atkārtoti izmantot līdz 50 % apmērā, aizvietojot ne tikai fosilo, bet arī jauniegūto bio-poliolu;
• PUR putām piemīt lieliski siltumizolācijas rādītāji (λ ~20,0–23,5 mW/(m·K)) un mehāniskā izturība.

Plašāks konteksts

Pētījums “Fast Recycling of Polyurethane Foams Containing Bio-based Ester-Cleavable Segments” turpina 2024. gada Gotkiewicz et al.,  pētījumu "Biobased Ultralow-Density Polyurethane Foams with Enhanced Recyclability", publicētu ACS Sustainable Chemistry & Engineering, kur pirmo reizi tika sintezētas zema blīvuma bio-bāzētas PUR putas ar augstu pārstrādājamību. Jaunā publikācija detalizēti analizē šo materiālu glikolīzes mehānismus un atkārtotas izmantošanas potenciālu.

Žurnāls Journal of Polymers and the Environment 2024. gadā ierindots Q1 kvartilē polimēru zinātnē (18./94, 81.4%) un Q2 inženierzinātnēs un vides jomā (30./83, 64.5%).