廃棄ポリウレタンフォームから高性能3Dプリント用樹脂への溶媒・触媒フリー生体変換

科学分野:

• 材料科学
• 高分子化学
• 持続可能な化学

背景:

• 硬質ポリウレタンフォーム（PUF）の廃棄物管理は、依然として環境問題となっています。
• PUFの既存の化学的リサイクル方法は、複雑な多段階プロセスと触媒・溶媒の必要性から、経済的に実行不可能であることが多いです。

研究 の 目的:

• PUF廃棄物をアップサイクルするための、革新的で効率的かつ持続可能な戦略を開発すること。
• 過酷な化学薬品を使用せずに、PUF廃棄物を価値のある3D光造形用樹脂に変換すること。

主な方法:

• バイオベースのイタコン酸を唯一の試薬として利用するワンステップアップサイクルプロセス。
• PUFの分解と光硬化性ビニル末端基の*in situ*生成。
• 追加のバイオベースモノマーを組み込むことによる感光性樹脂の調製。

主要な成果:

• 触媒や溶媒を使用せず、PUF廃棄物を3D光造形用樹脂に変換することに成功しました。
• 得られた3Dプリントポリマーは、優れた機械的特性（引張強度：26.3 MPa、靭性：16.2 MJ/m³）を示します。
• このプロセスでは、光開始剤を除き、PUF廃棄物とバイオ由来試薬のみを使用します。

結論:

• 開発されたワンステッププロセスは、PUF廃棄物のアップサイクルのための費用対効果が高く、環境に優しいソリューションを提供します。
• この方法は、廃棄物からのポリマー材料の持続可能な開発のための有望な経路を提供します。
• アップサイクルされたポリマーの高性能は、商業用途への可能性を示しています。