美國(guó)佐治亞理工學(xué)院開(kāi)發(fā)碳纖維回收新方法

碳纖維復(fù)合材料中的基體環(huán)氧樹(shù)脂很難溶解，因此很難實(shí)現(xiàn)碳纖維的回收再利用，造成了資源浪費(fèi)。最近，佐治亞理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種碳纖維回收新方法，幾乎可以將某些熱固性碳纖維復(fù)合材料中的碳纖維100%回收再利用。

這種新方法是將復(fù)合材料浸泡在乙醇溶劑中，使包裹在碳纖維周圍的環(huán)氧樹(shù)脂緩慢溶解。樹(shù)脂溶解之后，碳纖維與環(huán)氧樹(shù)脂便可分離，實(shí)現(xiàn)再應(yīng)用。該方法可直接用于很多工業(yè)領(lǐng)域，并同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

這項(xiàng)研究由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金、新加坡A*Star公共部門基金和新加坡國(guó)家研究基金會(huì)支持的數(shù)字化制造和設(shè)計(jì)中心（DManD）共同贊助。

該研究團(tuán)隊(duì)采用了一種名為Vitrimer的特殊環(huán)氧樹(shù)脂作為碳纖維的基體材料。在某種條件下，Vitrimers中含有可以替換結(jié)構(gòu)但不損壞交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)完整性的動(dòng)態(tài)鍵，小分子化合物乙醇參與到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的替代反應(yīng)中，能有效地溶解Vitrimers樹(shù)脂。這種新的循環(huán)過(guò)程有望實(shí)現(xiàn)美國(guó)和歐洲每年產(chǎn)生的數(shù)千噸碳纖維廢料的回收再利用。（徐）