一、研究背景
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易于加工和强大的热机械性能使得热固性聚合物(不可逆固化以产生交联网络的聚合物)在我们社会的几乎各个方面都不可或缺。然而,它们的棘手性已成为日益严重的环境问题。在所有聚合物热固性材料中,聚氨酯以其卓越的可调性而脱颖而出,可以满足不同的实际要求。热固性聚氨酯泡沫(PUF)是产品设计(例如汽车座椅、家具和航空航天部件)特别受欢迎的选择,全球年产量为万吨。这相当于4亿立方米的体积,如果换算成全尺寸床垫(20厘米厚)的大小,足以绕地球赤道36圈。目前,PUF在达到预期用途后大多被填埋或焚烧,这对环境来说是不可接受的。过去已经尝试了许多PUF回收方法。采用直接压缩成型或使用磨碎颗粒作为填料的物理回收可以很容易地实现,但由于经济价值较低,这种方式的回收量可以忽略不计。对于化学回收,通过完全破坏氨基甲酸酯/脲键来完全分解聚氨酯网络已被广泛研究。然而,该方法在经济上也没有吸引力,因为它需要苛刻的化学条件(高温和长反应时间)并且只能部分回收多元醇前体。动态氨基甲酸酯键的催化活化能够将泡沫热挤出成薄膜,类似于vitrimers。使热固性材料可回收的其他方法包括将可裂解键引入聚二环戊二烯网络或添加硫醇以降解硫酯网络。不幸的是,这些化学成分不适用于商品PUF。
二、研究成果近日,浙江大学的谢涛教授在一份报告中提出了一种高效的化学策略,用于提升和回收利用热固性聚氨酯泡沫,使其具有远高于原始材料的经济价值。该研究展示了在温和条件下,如何将聚氨酯网络化学分解为可溶解的混合物,从商品泡沫出发进行研究。研究人员通过添加各种网络重整添加剂,成功配制出具有可调节材料机械性能的3D打印光敏树脂,其机械性能优于高性能商用树脂。这种直接升级和回收利用商品泡沫的方法不仅在经济上具有吸引力,而且容易实施,并且该原理还可以扩展到其他类型的热固性塑料产品。该研究工作以题为“Chemicalupcyclingof转载请注明地址:http://www.abmjc.com/zcmbhl/8724.html