Uso de diferentes catalizadores en el reciclado químico de residuos de espumas flexibles de poliuretano

Using Different Catalysts in the Chemical Recycling of Waste From Flexible Polyurethane Foams

Por su versatilidad, las espumas de poliuretano (PU) tienen múltiples aplicaciones, como esponjas, materiales de relleno en muebles, asientos de automóviles y ropa, entre otras. También es uno de los principales componentes de los frigoríficos como material aislante del calor. Como las PUs encuentran diferentes nichos de aplicación, deben ser producidas en gran cantidad y, en consecuencia, se generan muchos residuos. En este trabajo pretendemos contribuir al reciclaje de estos residuos. La recuperación de poliol a partir de espumas flexibles de poliuretano se llevó a cabo mediante el proceso de glicólisis y probando diferentes catalizadores. Poliuretano molido y un disolvente, dietilenglicol (DEG), se mantuvieron a 200 °C y bajo atmósfera de nitrógeno durante tres horas en presencia de un catalizador. Todos los catalizadores ensayados promovieron la formación de la mezcla de poliol, siendo el acetato de Zinc el que produjo la mejor tasa de despolimerización. La eficiencia de los catalizadores para la reacción de despolimerización sigue el orden: DBTDL< BTO< HBTO< DEA ≈ Ba(Ac)₂< MEA ≈ KAc< Zn(Ac)₂.

INTRODUCCIÓN

El poliuretano (PU) es uno de los polímeros más versátiles y se ha desarrollado en el mundo para su uso en una amplia gama de aplicaciones. Hay muchos ejemplos del uso de espumas de poliuretano flexible en los hogares, como almohadas, esponjas y como materiales de relleno en muebles, asientos automotrices y ropa, entre otros. La espuma rígida de poliuretano se utiliza para encapsular componentes electrónicos con el fin de mitigar choques térmicos y mecánicos rigurosos y proporcionar aislamiento eléctrico. También es uno de los componentes principales de los refrigeradores, sirviendo como material aislante térmico. En este escenario, es claro que la cantidad de desechos de poliuretano está aumentando y el reciclaje se ha convertido en un tema urgente e importante. La mayoría de estos residuos no tienen un uso específico y se desechan en vertederos. Por ejemplo, solo en los EE. UU., se generan aproximadamente 1.3 millones de toneladas de desechos de poliuretano cada año. Esta cantidad representa el cinco por ciento de todos los desechos plásticos actuales.

En el caso de las espumas de poliuretano, debido a su estructura reticulada, se están investigando procesos adecuados para tratar este residuo con suficiente eficiencia. Por ejemplo, el proceso de reciclaje mecánico, donde la espuma de poliuretano flexible se tritura en polvo fino, no se ha desarrollado significativamente debido a su uso en aplicaciones específicas. La descomposición térmica del poliuretano también presenta los mismos problemas; este proceso genera demasiados tipos de compuestos.