《表1 热固性复合材料回收与制造新方法的比较》
目前,关于小分子介入的热固性树脂降解方法研究还不多,2016年有4篇文章.除我们的工作[27,29]之外,Taynton等人[19]利用亚胺-胺基交换反应,从动态热固性聚亚胺中取出了结构完整的碳纤维,但该方法只针对特定的聚亚胺树脂,且亚胺缩合反应不稳定、可直接水解,导致复合材料严重吸水变形,过量反应可引起自身降解,反应可控性差,且试剂二乙烯三胺溶剂具有强烈毒性,降解后的溶剂与树脂低聚物无法分离,因此无法回收热固性树脂基体.类似地,Ruiz等人[37]利用双硫键改性环氧树脂制造了自适应复合材料,虽然实现了碳纤维的回收,但不能回收树脂基体,且动态双硫键键能较小,反应不够稳定,回收试剂2-巯基丙酸溶剂具有毒性和酸性,对碳纤维有损害,回收过程中的磁力搅拌还会造成碳纤维结构的完整性消失,降解后的小分子溶剂与树脂低聚物无法分离,因此也无法回收热固性树脂基体.可见,这两种方法的回收效果有限,均不能实现纤维和基体的同时回收利用,且有毒,使用范围也有很大的局限性.我们提出的小分子介入的热固性树脂基复合材料的降解回收方法[27,29]具有明显优势其中采用了绿色可再生的乙二醇[34]小分子溶剂,绿色无毒,可实现树脂和碳纤维近乎100%的回收,且纤维性能几乎不变.另外,我们提出的小分子介入法,还能实现热固性树脂的3D打印,实现其复合材料的无压力自然连接和表面损伤修复.上述三种热固性树脂基复合材料的降解回收与制造方法的比较如表1所示.
图表编号 | XD00106563500 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2019.10.20 |
作者 | 施前、齐航、王铁军 |
绘制单位 | 西安交通大学航天航空学院工程力学系机械结构强度与振动国家重点实验室、西安交通大学航天航空学院工程力学系机械结构强度与振动国家重点实验室、西安交通大学航天航空学院工程力学系机械结构强度与振动国家重点实验室 |
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