由王玉忠院士创建的环保型高分子材料国家地方联合工程实验室，长期致力于热固性树脂的回收研究，近年来提出了从废弃高分子材料到功能材料直接转化新理念(Mater. Horiz.,2021, 8, 234-243)，发展了微波溶胀可控致孔(Mater. Horiz.,2019, 6, 1733-1739; ACS Sustain. Chem. Eng., 2020, 8, 2226−2235)、二元碱协同催化水解以及高效降解-直接高性能化再生新原理与新方法(Green Chem.,2019, 21, 3006–3012; Chem. Eng. J., 2019, 361, 21–30; J. Hazard. Mater., 2020, 384, 121465;ACS Sustain. Chem. Eng., 2020, 8, 16010−16019)，突破了传统回收循环利用领域中反应条件苛刻、效率低、产物分离纯化困难，附加价值低的技术瓶颈，不仅为热固性废弃高分子材料高值化利用开辟了全新思路，同时还为热塑性高分子的回收循环利用提供了良好借鉴。近日，我室以热固性不饱和聚酯树脂（UPR）为例，总结综述了近年来降解回收的研究发展历程，近期发表在《Green Chemistry》上，第一作者为本室博士研究生安文丽，论文通讯作者为徐世美教授和王玉忠教授。
【研究背景】
高分子材料的使用推动了社会的飞速发展，但因处理不当，废弃高分子带来了严重的环境污染和资源浪费。随着可持续发展观念的逐步深入，废弃高分子的回收循环利用已发展成为当今高分子领域的研究热点之一。热固性树脂具有稳定的三维网络结构，其回收利用是亟待解决的难点问题。
【主要内容】
本文重点阐述了提升降解可控性的方法与策略，系统论述了酯基的转化在UPR“靶向”断键方面的应用，详细分析了降解反应的可控性对产物资源化利用的影响，并提出了该领域的挑战及未来发展方向。
图1 UPR回收方法示意图
图2 UPR回收的发展历程
(1) UPR的化学降解主要集中在酯键的选择性断键。事实上，在聚烯烃等材料的降解改性中，C-C键及C-H键的催化活化已被广泛报道。这也可能成为热固性树脂结构调控和功能改性的新方向，然而如何实现其在三维聚合物中的可控转化将是一个巨大的挑战。
(2) 溶剂降解法在UPR的升级改造中具有广阔的应用前景。然而由于热固性树脂致密而稳定的三维网络结构，其反应往往在恶劣的条件下进行。通过增强反应试剂在树脂基体中的传质作用，可以改善反应条件。树脂溶胀和制孔改性等强化传质的手段将是未来一段时间研究的重点。
(3) 合理有效地处理废弃热固性树脂并实现资源化再利用，是高分子工业实现可持续发展的重要环节。未来UPR的大规模回收模式需要落足于开发出废弃高分子材料来源的特有的平台化学品——“废弃高分子基平台化学品”，并制订相应的产品标准，实现产品的多样化与大宗化，真正实现变废为宝与资源循环可持续发展。
原文链接：https://doi.org/10.1039/D1GC03724B
