Forskere ved Sichuan University har udviklet en ny type epoxyharpiks, der ikke kun tilbyder forbedret brandhæmning, men er også genanvendelig og nedbrydelig, hvilket gør det til en ideel kandidat til klæbemidler med høj styrke i forskellige brancher.
Denne innovation adresserer et kritisk hul på markedet for termohærdende polymerer, der let kan genanvendes uden at gå på kompromis med sikkerhed og ydeevne.
Undersøgelsen, ledet af professor Li Chen, introducerer en fosforholdig anhydrid i epoxyharderens sammensætning, der hærdes ved hjælp af en anhydrid-epoxy-hærdningsækvilibrium med triethanolamin som en transesterificeringsmodifikator.
Denne proces resulterer i epoxy-vitrimerer og carbonfiberforstærkede epoxy-kompositter (CFREC’er), der er formbare, udarbejdelige og kan let nedbrydes hydrotermisk. Arbejdet offentliggøres i Frontiers of Chemical Science and Engineering.
Den nye epoxyharpiks skiller sig ud med sin ekstraordinære flammehæmning og opnå en høj glasovergangstemperatur (TG) på 192 ° C, hvilket er afgørende for anvendelser i luftfarts-, bil- og vindkraftindustrier, hvor materialer skal modstå høje temperaturer. Derudover er harposens evne til at nedbryde i vand ved 200 ° C uden behov for nogen ekstern katalysator et betydeligt skridt hen imod mere miljøvenlige genbrugsprocesser.
Et af de vigtigste højdepunkter i denne forskning er den vellykkede genanvendelse af carbonfibre fra det sammensatte materiale uden skade, en udfordring, der har plaget genanvendelse af traditionelle CFREC’er. De genanvendte fibre opretholder deres strukturelle integritet, og nedbrydningsprodukterne bruges til at skabe et genanvendeligt klæbemiddel med en skrælstyrke på 3,5 MPa, hvilket demonstrerer potentialet for en cirkulær økonomi i epoxy -harpiksbrug.
Den sociale og miljømæssige værdi af denne forskning er dybtgående. Med den globale udgave af plastaffald, der når kriseniveauet, er udviklingen af bæredygtige termohærdende polymerer mere kritisk end nogensinde. Denne epoxyharpiks giver en løsning, der ikke kun reducerer forurening, men også sparer ressourcer ved at muliggøre genbrug af nedbrydningsprodukter.
Nyheden i denne forskning ligger i dens mangefacetterede tilgang til materiel udvikling. Ved at integrere brandsikkerhed, genanvendelighed og høj ydeevne i et enkelt materiale har forskerne skabt en spiludveksler for industrier, der er afhængige af epoxyharpikser. De potentielle anvendelser er store, fra konstruktion og transport til elektronik og vedvarende energi.
Afslutningsvis repræsenterer den epoxyharpiks udviklet af teamet ved Sichuan University et betydeligt spring fremad i materialevidenskab. Det tilbyder en bæredygtig løsning på genvindingsudfordringerne, som termohærgerpolymerer står overfor, mens de giver overlegne ydelsesegenskaber. Når verden bevæger sig mod mere bæredygtig praksis, kan denne innovation bane vejen for en ny generation af materialer, der ikke kun er funktionelle, men også venlige over for planeten.