高分子材料在工業(yè)生產和日常生活中廣泛應用,但受回收技術及成本制約,其廢棄后主要被填埋、焚燒或直接丟棄于環(huán)境中,造成嚴重的生態(tài)環(huán)境污染、資源浪費和碳排放問題。化學回收可將高分子鏈解聚成其聚合的單體,或控制降解成高值化小分子/大分子產物,升級回收前景廣闊。但高分子材料的化學回收仍處于起步階段(在目前回收方法中占比不足1%),存在反應選擇性差、副反應多、回收產物組分復雜和分離提純困難、產品再利用率低及再利用領域有限等問題。
近期,四川大學王玉忠院士團隊通過一步氧化降解將廢棄環(huán)氧樹脂升級轉化為小分子基超分子粘合劑,實現(xiàn)了樹脂降解與重構的同步,得到的混雜降解產物無需外加其他助劑,可單獨、直接、全部、高值化利用,同時避免了復雜的分離過程,也節(jié)約了新材料制備過程中的能耗,是一種新型的升級回收策略。環(huán)氧樹脂降解產物(DEP)可直接用作熱熔膠或者溶劑輔助粘合劑,對各種基材均表現(xiàn)出優(yōu)異的粘結性能,最大粘結強度達到 4.34 MPa,高于目前已經(jīng)報道的小分子基超分子粘合劑,甚至高于市售粘合劑(EVA、APAO)。DEP 還可以用作水下粘合劑,顯示出超高的水下粘結強度(5.88 MPa)和良好的長期使用穩(wěn)定性,為解決水下粘附的重大挑戰(zhàn)提供了新的途徑。此外,DEP 還用于密封、堵漏和油水分離等領域。該工作以“Exploiting valuable supramolecular materials from waste plastics”為題發(fā)表于《Materials Horizons》上,第一作者為環(huán)保型高分子材料國家地方聯(lián)合工程實驗室和四川大學建筑與環(huán)境學院的劉雪輝博士,通訊作者為四川大學化學學院徐世美教授和王玉忠院士。該工作得到了國家自然科學基金、中央高;究蒲袠I(yè)務費專項經(jīng)費和高分子材料工程國家重點實驗室開放基金的支持。
圖1 環(huán)氧樹脂的降解機理
圖2 回收產物在干燥環(huán)境下的粘結性能
圖3 回收產物的水下粘結性能
原文鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/mh/d2mh00781a
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