佐治亚理工开发碳纤维回收新方法

佐治亚理工学院博士后Kai Yu与浸泡在乙醇中的碳纤维复合材料

       这种新方法是将复合材料浸泡在乙醇溶剂中，使包裹在碳纤维周围的环氧树脂缓慢溶解。树脂溶解之后，碳纤维与环氧树脂便可分离实现再应用。

       Kai Yu称， 该方法可直接用于很多工业领域，并同时兼顾经济效益和环境效益。

        这项研究由美国国家科学基金会、中国国家自然科学基金、新加坡A*Star公共部门基金和新加坡国家研究基金会支持的数字化制造和设计中心(DManD)共同赞助，并于7月12日发表在Advanced Functional Materials上。

        碳纤维，以轻质高强著称，被广泛应用于航空航天和汽车等领域。但是不同于铝、铁、塑料，它的缺点之一，就是难以回收。伍德拉夫学院的Jerry Qi教授领导了一个由佐治亚理工学院可再生生物制品学院的研究人员组成的团队。Qi 说：“碳纤维复合材料的聚合物基体通常都是像橡胶一样的交联结构，不能轻易溶解，因此很难除去聚合物实现碳纤维的回收再利用。”

        该研究团队采用了一种名为Vitrimer的特殊环氧树脂来作为碳纤维的基体材料。Yu介绍说：“在某种条件下，Vitrimers 中含有可以替换结构但不损坏交联网络完整性的动态键，小分子化合物乙醇参与到网络结构的替代反应中，能有效地溶解Vitrimers树脂”Qi表示这种新的循环过程有望实现美国和欧洲每年产生的数千吨碳纤维废料的回收再利用。“