(本网讯)环氧乙烯基酯树脂(VER)是高度耐腐蚀树脂,广泛应用于化工容器、管道内壁、船舶等高强度、具腐蚀性的化学环境中。废弃热固性环氧乙烯基酯树脂为特殊的三维网状结构,难以在自然界中降解,从而造成环境污染。环氧乙烯基酯树脂的交联度高、酯键密度低,且含有耐溶剂的聚苯乙烯链段,与其他热固性树脂相比,环氧乙烯基酯树脂的化学解聚难度更大。
近日,中国科学院山西煤炭化学研究所与山西省生物炼制工程技术研究中心研究团队通过反应溶剂及催化剂的适配,使用γ-戊内酯-水和对甲苯磺酸体系,高效降解了环氧乙烯基酯树脂及其复合材料,此技术选择性断裂了树脂中的酯键,实现了环氧乙烯基酯树脂的可控化学降解及高附加值降解产物的回收。
双亲的对甲苯磺酸催化剂与树脂的亲和性好,易扩散进入树脂本体并催化树脂中的酯键断裂,同时将水带入树脂本体,水作为反应物使酯键发生水解,γ-戊内酯为绿色溶剂,对树脂的溶胀作用好,可进一步促进水和对甲苯磺酸催化剂在树脂内的传质。
树脂降解后的产物主要为苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物(SMAA)和双酚A二甘油醚两种热塑性树脂材料。SMAA具有优良的耐油性和耐水性,双酚A二甘油醚可用于合成聚氨酯等热固性树脂材料。从复合材料中回收玻璃纤维的拉伸强度保留了原纤维强度的95.9%。此项降解体系可循环反复使用,而且对不饱和聚酯树脂(UPR)的化学降解同样有效,具有很好工业化应用前景。