川大王玉忠院士Mater. Horiz.:利用废塑料开发有价值的超分子材料
Nanoyu Nanoyu 2022-10-02

环氧树脂(EP)作为一种典型的热固性树脂,由于其优异的性能,在胶粘剂、涂料、电子、风叶等工业中得到了广泛的应用。以前的回收策略主要集中在分解热固性树脂以回收增强纤维,而忽略了对降解产物的进一步利用。现代聚合物材料的分子构件通过共价键或非共价键相互作用连接。通过共价键交联的聚合物通常需要具有严格筛选和适当设计的结构单元。这往往会导致多步骤加工和高成本。

近日,四川大学王玉忠院士,徐世美展示了将废弃的胺固化EP转化为高性能的超分子材料,这不仅通过将超分子相互作用引入降解产物的重建开发了一种新的通用的升级方法,而且为构建超分子材料提供了一条可行的途径。新策略将废物直接转化为新的高性能材料,避免了复杂和耗能的分离。这是第一次用超分子重建来代替传统的利用降解产物的化学重建。

文章要点

1该方法以过氧化氢为反应试剂,在不添加催化剂或有机溶剂的情况下对废旧极板进行降解。降解的胺固化EP(DEP)由于其不溶性,容易通过过滤从水溶液中分离出来。在降解过程中,OH自由基攻击C-N交联点,破坏EP中的三维网络,而断开的环氧基团被氧化成含酮或羧基的低聚物。

2这种端官能化的DEP可以通过分子间氢键直接用作一种新型的低分子单体(LMWM)超分子粘合剂。它对各种基材表现出良好的可逆附着力,以及良好的耐水、酸、盐和烷烃有机溶剂的耐腐蚀性。即使是DEP在水环境中也表现出很强的粘附性,最大搭接剪切强度为5.Mpa,高于以往报道的大多数水下粘合剂。

这项工作的成功为塑料废物的回收利用提供了新的见解,并为设计超分子材料开辟了一条新的途径。

参考文献

Xuehui Liu, et al, Exploiting Valuable Supramolecular Materials from Waste Plastics, Mater. Horiz., 2022

DOI: 10.1039/D2MH00781A

https://doi.org/10.1039/D2MH00781A


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