四川大学王玉忠院士团队：用废塑料开发超分子材料

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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。

近期，四川大学王玉忠院士团队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。该工作以“Exploiting valuable supramolecular materials from waste plastics”为题发表于《Materials Horizons》上，第一作者为环保型高分子材料国家地方联合工程实验室和四川大学建筑与环境学院的刘雪辉博士，通讯作者为四川大学化学学院徐世美教授和王玉忠院士。该工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项经费和高分子材料工程国家重点实验室开放基金的支持。

图1 环氧树脂的降解机理

图2 回收产物在干燥环境下的粘结性能

图3 回收产物的水下粘结性能

原文链接：

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/mh/d2mh00781a

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