Seriál o plastech XXIX.: Polyuretany a jejich chemická recyklace

Na světové výrobě plastů v roce 2021 ve výši 390,7 milionů tun se polyuretany (PUR) podílely 22,7 miliony tunami a s podílem 5,5 % zaujaly páté místo za polyetyleny s podílem 26,9 %, polypropyleny s podílem 19,3 %, polyvinylchloridy s 12,9 % a polyetylentereftaláty s 6,2 %., těsně před PS a EPS s 5,3 %. V Evropě zaujaly PUR se spotřebou 4 mil. tun taktéž páté místo mezi plasty.

Z posledně známých dat spotřeby plastů v ČR za roku 2018 uvádím dominanci polypropylenů s 32 % podílem, následovaly polyetyleny s 19 %. PUR a skupiny polystyrenů a EPS vykázaly shodný podíl 7 %, následoval PET s 6 % a PVC se 4 %.

Polyuretany (PUR) se vyrábějí katalyzovanou reakcí diisokyanátů nebo polyisokyanátů s polyoly a dalšími aditivy při nízkotlaké nebo vysokotlaké technologii směšování a následné polymerizaci.

Použitím různých nadouvadel, různým poměrem mezi monomery a přídavkem aditiv lze ovlivnit objemovou hmotnost výrobků v širokém rozmezí – 5 až 1110 kg /m3 a zároveň regulovat pružnost, ohebnost, elasticitu nebo tvrdost. Tím se dociluje nejširší škála aplikačních možností PUR ze všech plastů. PUR tak umožňuje výrobu nátěrů, adheziv, těsnění a elastických a pevných pěnových výrobků. PUR tak slouží při výrobě matrací, polstrovaného nábytku, automobilových sedadel, jako izolant v ledničkách a mrazničkách, na potrubí a jako izolační panely ve stavebnictví, dále ve výrobě sportovní obuvi, a dokonce i jako listy rotorů větných elektráren.

Historii PUR začalo psát Německo, když prof. Otto Bayer v roce 1937 poprvé syntetizoval polyuretan z oktan-1,8-diisokyanátu a 1,4-butandiolu. V roce 1940 byla v továrně IG Farben v Leverkusenu zahájena průmyslová výroba s využitím TDI (toleudisokynátu) a výrobek byl dodáván na trh jako Igamid U nebo Perlon U. V roce 1956 byla zahájena společností DuPont výroba PUR v USA, o rok později zahájily výrobu společnosti Dow a BASF. Zakázaná freonová nadouvadla byla nahrazena pentany, metylchloridem nebo CO2. Další technické detaily produkce jsem uvedl v článku Udržitelné plasty – polyuretany, publikovaném v odborném časopise Plasty a kaučuk, ročník 2014, číslo 11-12, strana 324 - 329.