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【行业动态】新的热固性塑料回收系统促进碳纤维增强塑料再利用

【行业动态】新的热固性塑料回收系统促进碳纤维增强塑料再利用

【行业动态】新的热固性塑料回收系统促进碳纤维增强塑料再利用

  环氧树脂是一种常用于胶水、油漆和复合材料的热固性树脂。NIMS 和 ISMA 开发了一种新的热固性塑料回收系统,能够轻松分解天然衍生肽水溶液中的环氧树脂。该系统的使用可以促进塑料的再利用和回收利用,包括碳纤维增强塑料 (CFRP),碳纤维与环氧树脂基质相结合,被广泛的行业所采用。  图 1: 环氧树脂与肽溶液的回收系统。塑料造成的环境污染,尤其是海洋环境,这引起了全球对促进塑料废物回收的迫切需要的关注。已经开发了一些回收方法,通过热和化学过程分解容器和包装中使用的热塑性树脂,并且正在努力将回收设备投入实际使用。另一方面,热固性树脂(包括环氧树脂)的热降解性差且在可用溶剂中的溶解度低,因此尚未开发回收热固性树脂的方法。这个研究小组最近开发的环氧树脂能够在谷胱甘肽-天然衍生肽的水溶液容易地分解环氧树脂回收方法。谷胱甘肽具有去除人体有毒物质的能力。受这种解毒反应的启发,该团队通过在环氧树脂中加入二硫基 (-SS-) 来修改环氧树脂的结构,使树脂分子可被谷胱甘肽的硫醇基 (-SH) 裂解。在该系统中,环氧树脂浸入水溶液中的谷胱甘肽被证实完全溶解,没有留下任何固体残留物。然后回收分解的环氧树脂残留物并再次转化为环氧树脂。回收树脂的储能模量(刚度指标)与原始树脂的储能模量几乎相同,并且它们的性能仅受到重复回收的轻微影响。因为谷胱甘肽很少出现在生物体外,所以它不会意外分解正常条件下仍在使用的环氧树脂。  图 2:提议的 CFRP 回收系统没有其他成熟的回收技术能够将大部分不可燃的 CFRP 分离成碳纤维和树脂并回收这些材料。使用这种回收系统可以促进碳纤维复合材料的回收。此外,该系统适用于除环氧树脂外的其他类型树脂和复合材料的回收。在未来的研究中,该团队计划将该系统应用于各种常用塑料材料的回收利用,从而促进循环塑料经济的发展。

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