近期，我室在废弃高分子材料升级回收领域取得了新进展，将超分子化学引入降解产物的重构过程，利用氧化降解产生的官能团间的超分子相互作用直接形成新型功能材料，实现降解产物的直接、全部和高值化利用，同时实现了再生材料的循环利用。相关研究成果近期发表在《Materials Horizons》上，第一作者为本室刘雪辉博士。
【研究背景】
高分子材料在工业生产和日常生活中广泛应用，但受回收技术及成本制约，其废弃后主要被填埋、焚烧或直接丢弃于环境中，造成严重的生态环境污染、资源浪费和碳排放问题。化学回收可将高分子链解聚成其聚合的单体，或控制降解成高值化小分子/大分子产物，升级回收前景广阔。但高分子材料的化学回收仍处于起步阶段（在目前回收方法中占比不足1%），存在反应选择性差、副反应多、回收产物组分复杂和分离提纯困难、产品再利用率低及再利用领域有限等问题。
【主要内容】
通过一步氧化降解将废弃环氧树脂升级转化为小分子基超分子粘合剂，实现了树脂降解与重构的同步，得到的混杂降解产物无需外加其他助剂，可单独、直接、全部、高值化利用，同时避免了复杂的分离过程，也节约了新材料制备过程中的能耗，是一种新型的升级回收策略。环氧树脂降解产物（DEP）可直接用作热熔胶或者溶剂辅助粘合剂，对各种基材均表现出优异的粘结性能，最大粘结强度达到4.34 MPa，高于目前已经报道的小分子基超分子粘合剂，甚至高于市售粘合剂（EVA、APAO）。DEP还可以用作水下粘合剂，显示出超高的水下粘结强度（5.88 MPa）和良好的长期使用稳定性，为解决水下粘附的重大挑战提供了新的途径。此外，DEP 还用于密封、堵漏和油水分离等领域。该工作不仅为废弃高分子材料的回收提供了新策略和新技术，也为超分子材料的设计制备开辟了新途径。
图1 DEP在干燥环境下的粘结性能
图2 DEP的水下粘结性能
原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/mh/d2mh00781a
