中国研究团队突破CFRP回收难题，开发高性能可回收复合材料
中国研究团队突破CFRP回收难题，开发高性能可回收复合材料
中国科学家团队近日成功研发出一种高性能且可回收的碳纤维增强环氧复合材料（CFRP），这一突破性成果为解决传统CFRP难以回收的难题提供了新的解决方案。
碳纤维增强环氧复合材料（CFRP）因其高强度、轻量化、耐高温及耐腐蚀等特性，被广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑等多个行业。然而，其三维交联结构在保证材料耐用性的同时，也带来了回收难题。目前，大多数CFRP在使用寿命结束后都会被直接填埋，不仅造成环境污染，还带来经济损失。
来自中南民族大学、武汉纺织大学和湖北大学的研究团队开发了一种基于动态二硫缩醛共价自适应网络（dynamic dithioacetal covalent adaptive network）的可回收环氧树脂。该研究已发表在《中国聚合物科学杂志》上，提出了一种在不降低强度和耐用性的前提下，实现可持续复合材料的新方法。
研究团队研制的新型高强度可回收环氧树脂（HREP）采用动态二硫缩醛共价自适应网络，使材料在高温条件下可进行结构重组，从而实现高效回收。该环氧树脂主要由双酚A二缩水甘油醚（DGEBA）、季戊四醇四（3-巯基丙酸酯）（PETMP）和香草醛环氧树脂（VEPR）组成。这一独特的化学设计使其具备卓越的可再加工性能和优异的耐溶剂性能。
为进一步提升复合材料性能，研究团队采用超支化离子液体对碳纤维进行表面改性。经特殊处理的碳纤维显著增强了与环氧树脂的界面结合力，从而赋予新型CFRP卓越的机械性能。优化后的CFRP具有1016.1 MPa的抗拉强度、70.8 MPa的界面剪切强度（IFSS）和76.0 MPa的层间剪切强度（ILSS）。此外，研究人员证实，该CFRP在140°C的DMSO溶液中可在24小时内完全降解，回收后的碳纤维仍能保持其原始机械性能，使其适用于二次利用。
项目负责人之一张俊珩教授强调了这一研究的重要性：“我们的研究不仅为CFRP的回收难题提供了可行方案，同时提升了其机械性能。这种‘高性能+可回收’的双重优势，对于可持续高性能材料的发展至关重要。”
这一突破性成果不仅有助于减少工业废弃物，还能推动产业向循环经济转型，为实现可持续发展提供了新的技术路径。
本文原文来自新浪财经