近期，我室在《Green Chemistry》上发表题为 "A mild and efficient oxidative degradation system of epoxy thermosets: full recovery and degradation mechanism" 的研究论文。我室2021级博士研究生龙雨薇为论文第一作者，王玉忠教授和徐世美教授为论文通讯作者。
【研究背景】
环氧树脂由于具有轻质高强、电性能优良、耐腐蚀性好、粘接性好等优异性能，广泛应用在风电叶片，电子设备，航空航天，地坪漆等领域。环氧树脂与一次性塑料的不同之处在于它们的使用寿命长达10-30年，因此它们的回收利用之前未引起足够的重视。随着风电叶片退役期的到来，其回收问题迫在眉睫。然而热固性环氧树脂废料具有不溶不熔的三维交联网络状结构，不能二次加工，导致其回收难度大。利用氧化反应可在较温和条件下对树脂进行降解，但由于反应的不可控性和复杂性，导致降解机制不明晰，降解产物复杂且利用率低。
【主要内容】
这项工作以硝酸铈铵水溶液为氧化体系，实现了胺固化环氧树脂的完全降解，在60℃下，仅1 h即可达到99%的降解率，降解产物在反应体系中不溶，可直接过滤分离出来，用作粘接剂；硝酸铈铵可以还原回收为高附加值的催化剂-四水合硝酸铈铵，收率达98%。机理探究表明，羟基乙基醚单元在降解过程中起重要作用。该方法也适用于商业碳纤维增强环氧树脂复合材料的回收，可获得几乎无损的纤维和树脂降解产物。
图1 温和高效降解环氧树脂及其复合材料的新方法
图2 硝酸铈铵作用下环氧树脂可能的降解机制
该体系不仅实现了胺固化环氧树脂及复合材料的低温短时降解和原料全回收，还提出了胺固化环氧树脂单电子氧化降解机理并利用模型化合物对机理进行了验证。该工作为胺固化环氧树脂的化学回收提供了新思路。
原文链接：https://doi.org/10.1039/D2GC01678H
