王玉忠院士团队通过简单的物理手段，成功实现废旧塑料的升级回收

塑料废弃物的不合理处理不仅带来了严重的环境问题，也造成了不可再生资源的巨大浪费。因此，开发简单高效的回收方法，对塑料废弃物进行高价值利用具有重要意义。

目前，物理回收和化学回收备受关注。但在物理回收过程中，往往由于机械和热等作用，导致回收塑料性能退化，大部分是降级回收；化学回收可以获得原料、低聚物、以及其他化学品，有望实现升级回收，但往往需要在高温高压下进行，导致产品组成复杂，实际利用率和附加值较低。特别是对于热固性塑料，其稳定的三维网络结构增加了回收的难度，是塑料废弃物回收领域的瓶颈问题。

为了解决这个问题，四川大学王玉忠院士团队采取了不同的方法，利用热固性树脂的特性，结合尺寸效应，通过简单的物理手段成功实现了热固性树脂的升级回收。

该方法简单易行，只需将树脂粉碎并重新组装颗粒即可制备各种功能材料，不破坏树脂的化学键，就可以制备出多种功能材料，应用于油水分离、不同附着力的疏水涂层、酸性液体/气监测和信息存储等多个领域。

该方法具有通用性，不仅适用于热固性塑料，也适用于热塑性塑料。正如意大利诗人但丁所说，“世界上没有垃圾，只有放错地方的宝藏”。这项工作综合了物理回收工艺的简单性和化学回收产品高值化的优势，为塑料废弃物的回收利用提供了新的思路和参考。相关研究成果发表在国际知名期刊《材料视野》(Materials  Horizons)上，标题为“用粉碎废弃的热固性树脂制备多功能材料（Multiple Functional Materials from Crushing Waste Thermosetting Resins）”。本论文第一作者是博士生刘雪辉，通讯作者是王玉忠院士、徐世美教授。

功能1

 油水混合物的分离 

热固性环氧树脂颗粒(CEPs)可以通过简单的堆积即可实现对简单油水混合物的分离，这种再利用方式也适用于其他废弃物，如热固性不饱和聚酯、玻璃纤维增强环氧树脂、橡胶粉、PE、PP、PA6等。分离通量可以达到57325 L m^-2 h^-1，分离效率为99%。此外，改性CEPs(HEPs)还可以对多种油包水乳液进行分离，具有良好的循环稳定性。

图1 CEPs用于分离简单油水混合物

图2用于乳液分离的HEPs

功能2

 疏 水 涂 层 

热固性环氧树脂颗粒(CEPs)可用于构建疏水微纳米结构，并可与不同的粘合剂结合制备不同附着力的疏水涂层。选用环氧胶粘剂时，所制得涂层的水接触角为144.6°，附着力为219 μN，可用于表面储水(50 μL)和定向运输(170 μL)。选用PDMS粘合剂时，所制得涂层的水接触角为150.2°，附着力为106 μN。当水的体积达到6 μL时，可滚下斜面，可用于水的收集。

图3 ceps结合环氧树脂胶粘剂制备的高附着力疏水涂层及其应用

图4 ceps结合PDMS胶制备的低附着力疏水涂层及其应用

功能3

酸监测及信息存储 

块状环氧树脂具有优异的耐酸碱腐蚀性能，但当其被粉碎成细小颗粒时，遇到酸性液体(1s)或气体(5s)时，会出现肉眼可见的颜色变化，因此可应用于酸性液体/气体的监测。同时，这种颜色变化是可逆的：当遇到碱性溶液/气体时，CEPs涂层会恢复到原来的颜色，因此可以应用于NH₃等碱性气体的监测。推测胺固化环氧树脂的这种响应性变色是由质子化引起的，而酸酐类固化的环氧树脂不具有这种响应变色行为，因此这两种树脂的组合可用于信息存储等领域。

图5 CEPs用于酸性液体/气体监测

图6 CEPs用于信息存储

获取PDF全文，后台回复“废旧塑料回收”。来源：高分子科学前沿，原文链接：

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/mh/d0mh01053g#!divAbstract

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