无溶剂双固化液体树脂通过循环利用化用于可回收复合材料应用

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 可持续工程 可持续工程

背景情况:

• 纤维增强复合材料 (FRCs) 提供优异的强度与重量比,但面临回收挑战.
• 目前用于耐热聚合物的化学回收方法在有效分离和净化单体方面存在困难.
• 甲化物是一种廉价且广泛生产的化学物质,为可回收的聚合物网络提供了机会.

研究的目的:

• 为化学可回收聚合物网络设计和合成新型液体树脂.
• 开发一种高效,具有成本效益的回收工艺,用于使用甲的FRC.
• 调查开发的树脂系统的双固化行为和热力学特性.

主要方法:

• 合成五个单烯基甲酸盐和甲酸二甲基以制造液体树脂.
• 双固化反应涉及烯酸盐的光聚合和随后的环氧酸聚合.
• 双固化聚合物的水解,然后通过升华净化酸甲化物.

主要成果:

• 获得了具有中等粘度 (2600-6400 cP) 和快速固化的液体树脂.
• 双固化聚合物表现出强大的热力学特性,玻璃过渡温度 (T_gs) 从71°C到116°C不等.
• 在80°C下,水解在2小时内完成,通过升华获得酸甲,回收率为82%.

结论:

• 为可回收的FRC开发了一个新的,具有成本竞争力和高效的平台.
• 酸甲的直接升华促进了高效的分离和净化,以便重复使用聚合物.
• 这种方法为耐热纤维增强复合材料的可持续回收提供了一个有希望的解决方案.