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作者:Yu-Zhong Wang等 来源:《绿色明升手机》 发布时间:2013-1-29 14:28:01
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复合材料绿色回收研究获进展

 

复合材料的自加速分解机理

热固性树脂及其复合材料是一类综合性能优异的材料,广泛应用于航天、航空、工业、民用等领域。但是由于热固性树脂固化之后形成不溶不熔的三维网状交联结构,使其处理和再循环利用非常困难。近年来,随着我国大飞机、新能源、轨道交通等新兴行业的发展,热固性树脂基复合材料的应用领域不断拓展,其回收问题也越来越突出。国内外许多研究机构已纷纷提出了相关的课题,对其回收问题进行研究。目前报道的方法往往需要苛刻的条件,而且每种方法都有其缺陷,没有哪一种方法能适用所有复合材料的回收,因此必须寻找新的解决方案。
 
针对这一现状,中科院宁波材料技术与工程研究所高分子与复合材料事业部在2010年从绿色环保的角度出发,提出了对该问题进行研究,并获得了所长基金的支持。经过两年多的努力,成功找到一种低温低压自加速回收法,在低毒低腐蚀的复合溶液中,通过两步法实现碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料的高效分解和回收。最近,通过深入研究,在其加速分解机理方面取得了新的进展。该法主要通过反应体系中的两种组分反应生成第三种中间体,该中间体在反应条件下分解产生能催化反应快速进行的组分,巧妙地实现反应的加速。通过控制条件可以在反应温度70℃,反应时间0.5h,实现环氧树脂90%以上降解,回收纤维的强度可以保持在原始纤维的90%以上。
 
这一工作已经在业内刊物Green Chem发表论文一篇(2012,14, 3260-3263 IF=6.32),申请专利三项(ZL 2010 1 0274001.7;201110102003.2;201110257706.2)。下一步将进一步改进反应条件来调控分解产物,为复合材料的回收提供可行的解决方案。 (来源:中科院宁波材料技术与工程研究所)
 
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