環(huán)氧樹脂是一種常用于膠水、油漆和復(fù)合材料的熱固性樹脂。NIMS 和 ISMA 開發(fā)了一種新的熱固性塑料回收系統(tǒng)，能夠輕松分解天然衍生肽水溶液中的環(huán)氧樹脂。該系統(tǒng)的使用可以促進(jìn)塑料的再利用和回收利用，包括碳纖維增強(qiáng)塑料 (CFRP)，碳纖維與環(huán)氧樹脂基質(zhì)相結(jié)合，被廣泛的行業(yè)所采用。

塑料造成的環(huán)境污染，尤其是海洋環(huán)境，這引起了全球?qū)Υ龠M(jìn)塑料廢物回收的迫切需要的關(guān)注。已經(jīng)開發(fā)了一些回收方法，通過熱和化學(xué)過程分解容器和包裝中使用的熱塑性樹脂，并且正在努力將回收設(shè)備投入實(shí)際使用。另一方面，熱固性樹脂（包括環(huán)氧樹脂）的熱降解性差且在可用溶劑中的溶解度低，因此尚未開發(fā)回收熱固性樹脂的方法。

這個(gè)研究小組最近開發(fā)的環(huán)氧樹脂能夠在谷胱甘肽-天然衍生肽的水溶液容易地分解環(huán)氧樹脂回收方法。谷胱甘肽具有去除人體有毒物質(zhì)的能力。受這種解毒反應(yīng)的啟發(fā)，該團(tuán)隊(duì)通過在環(huán)氧樹脂中加入二硫基 (-SS-) 來修改環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)，使樹脂分子可被谷胱甘肽的硫醇基 (-SH) 裂解。在該系統(tǒng)中，環(huán)氧樹脂浸入水溶液中的谷胱甘肽被證實(shí)完全溶解，沒有留下任何固體殘留物。然后回收分解的環(huán)氧樹脂殘留物并再次轉(zhuǎn)化為環(huán)氧樹脂?；厥諛渲膬?chǔ)能模量（剛度指標(biāo)）與原始樹脂的儲(chǔ)能模量幾乎相同，并且它們的性能僅受到重復(fù)回收的輕微影響。因?yàn)楣入赘孰暮苌俪霈F(xiàn)在生物體外，所以它不會(huì)意外分解正常條件下仍在使用的環(huán)氧樹脂。

沒有其他成熟的回收技術(shù)能夠?qū)⒋蟛糠植豢扇嫉?CFRP 分離成碳纖維和樹脂并回收這些材料。使用這種回收系統(tǒng)可以促進(jìn)碳纖維復(fù)合材料的回收。此外，該系統(tǒng)適用于除環(huán)氧樹脂外的其他類型樹脂和復(fù)合材料的回收。在未來的研究中，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將該系統(tǒng)應(yīng)用于各種常用塑料材料的回收利用，從而促進(jìn)循環(huán)塑料經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

該研究于2021年7月16日發(fā)表在Science and Technology of Advanced Materials上。

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