顆粒在線訊：環(huán)氧乙烯基酯樹脂（VER）是高度耐腐蝕樹脂，廣泛應(yīng)用于化工容器、管道內(nèi)壁、船舶等高強(qiáng)度、具腐蝕性的化學(xué)環(huán)境中。廢棄熱固性環(huán)氧乙烯基酯樹脂因特殊的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，難以在自然界中降解。大量廢棄乙烯基樹脂及其復(fù)合材料無法得到有效處理，造成資源浪費(fèi)，并產(chǎn)生陸地和海洋的污染問題。化學(xué)回收法因回收條件溫和、回收率高，成為目前最有效的回收方法這一。環(huán)氧乙烯基酯樹脂的交聯(lián)度高、酯鍵密度低，且含有耐溶劑的聚苯乙烯鏈段，因此與其他熱固性樹脂相比，環(huán)氧乙烯基酯樹脂的化學(xué)解聚更為困難。在較高的溫度及催化劑濃度下，樹脂中的化學(xué)鍵無規(guī)斷裂生成復(fù)雜的小分子化合物，不利于降解產(chǎn)物的資源化利用，而將環(huán)氧乙烯基酯樹脂進(jìn)行選擇性斷鍵，制備高附加值熱塑性樹脂材料的方法尚未見報(bào)道。

　　中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所、山西省生物煉制工程技術(shù)研究中心研究員侯相林與鄧天昇團(tuán)隊(duì)通過反應(yīng)溶劑及催化劑的適配，使用γ-戊內(nèi)酯-水/對(duì)甲苯磺酸體系高效降解環(huán)氧乙烯基酯樹脂及其復(fù)合材料，選擇性斷裂樹脂中的酯鍵，實(shí)現(xiàn)環(huán)氧乙烯基酯樹脂的可控化學(xué)降解及高附加值降解產(chǎn)物的回收。其中，雙親的對(duì)甲苯磺酸催化劑與樹脂的親和性好，容易擴(kuò)散進(jìn)入樹脂本體并催化樹脂中酯鍵斷裂，同時(shí)將水帶入樹脂本體；水作為反應(yīng)物使酯鍵發(fā)生水解；γ-戊內(nèi)酯是綠色溶劑，對(duì)樹脂的溶脹作用好，并可進(jìn)一步促進(jìn)水和對(duì)甲苯磺酸催化劑在樹脂內(nèi)的傳質(zhì)。樹脂降解產(chǎn)物主要為苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物（SMAA）和雙酚A二甘油醚兩種熱塑性樹脂材料。SMAA具有優(yōu)良的耐油性和耐水性，雙酚A二甘油醚可用于合成聚氨酯等熱固性樹脂材料。從復(fù)合材料中回收玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度保留了原纖維強(qiáng)度的95.9%。該降解體系可循環(huán)使用，且對(duì)不飽和聚酯樹脂（UPR）的化學(xué)降解同樣有效，具有工業(yè)化應(yīng)用前景。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在《廢物管理》（DOI：10.1016/j.wasman.2022.11.010）上。該團(tuán)隊(duì)在環(huán)氧乙烯基酯樹脂化學(xué)解聚及產(chǎn)物再利用方面已申請(qǐng)三項(xiàng)國家發(fā)明專利，其中兩項(xiàng)獲得授權(quán)（催化降解環(huán)氧乙烯基樹脂的方法、微波降解環(huán)氧乙烯基樹脂的方法、新型聚氨酯材料及其制備方法）。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、山西省“1331工程”和燃料清潔化及高效催化減排技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題的支持。

圖1.環(huán)氧乙烯基酯樹脂化學(xué)降解并將產(chǎn)物應(yīng)用于聚氨酯合成

圖2.不飽和聚酯樹脂-環(huán)氧乙烯基酯樹脂復(fù)合材料化學(xué)降解并回收玻璃纖維

來源：山西煤炭化學(xué)研究所