客觀日本

產綜研開發出常壓下分解環氧樹脂技術,更易於循環再利用

2025年01月22日 化學材料

由日本產業技術綜合研究所(簡稱產綜研)主任研究員南安規等組成的研究團隊開發出了一種在常壓下分解「環氧樹脂」的新技術,「環氧樹脂」被廣泛用於粘合劑、汽車和建築材料等。該技術有望使環氧樹脂的原料化合物和用環氧樹脂粘合的部件更容易實現循環再利用。

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實驗分解的環氧樹脂(供圖:產綜研)

環氧樹脂將「環氧基」化合物與能使原料硬化的固化劑發生反應而製成的。它與碳纖維等複合使用後能夠提升強度,因此被廣泛應用於汽車部件等多個領域。根據用於生產環氧樹脂的固化劑的不同,樹脂會呈現出不同特性。有些樹脂需要昂貴的觸媒或高壓才能分解,有些甚至需要耗費1天以上的時間才能發生反應,這使得樹脂的再利用變得困難。

研究團隊嘗試使用由氫氧化鈉等和溶劑組成的試劑來分解不同類型的環氧樹脂。通過調整試劑的配比,在150℃常壓下經7小時成功完成分解。實驗還驗證了該方法可以分解與碳纖維等複合的材料。樹脂原料化合物可輕鬆從分解產物中分離,並能夠以最高95%的效率回收原料化合物。此外,該技術還可用於從環氧樹脂粘合的部件中剝離相關材料。

由於該方法可以分解環氧樹脂中使用的任何類型的固化劑,因此它還可用於分解含有多種固化劑的環氧樹脂和化學結構未知的環氧樹脂。未來,研究團隊將致力於進一步開發這項技術,使其成為更高通用性的方法。

原文:《日本經濟新聞》、2025/1/7
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Polymer Journal
論文:Degradation of Stable Thermosetting Epoxy Resins Mediated by Bases in Amide Solvents
DOI:10.1038/s41428-024-00979-6