可降解回收环氧树脂基复合材料，风机叶片回收再利用的“拆解之道”
复合材料因其卓越的机械和轻质性能而闻名，但回收这些材料的可行性有限。它们中的大多数由热固性基体组成，不能像热塑性基体那样通过熔化或溶解来回收。机械回收也不是一个可行的方法，因为最终的结果将是研磨复合材料作为新基质中的填充物，价值损失很大。另一个可能的过程—氧化回收增强纤维，这可能会导致纤维特性的丧失，以及树脂的完全降解和温室气体（GHGs）的排放。
因此，化学回收是解决这一问题的唯一办法，因为它有可能被用来回收增强纤维和化学块，用于石油化工行业或合成相同的原始树脂。有两种工艺提供了潜在的解决方案：溶解法使用化学试剂将树脂解聚成单体或构件，而热解法则是在没有氧气的情况下利用热量将树脂转化为气体、液体或固体残留物。在这两种方法中，干净的纤维都可以被回收，并能很好地保留机械性能（高达90%）。
以而复材用量最大的行业之一代表，风电叶片为例，巨大的叶片长达上百米、重达数十吨，是风力发电机的核心部件之一，它不仅造价高昂，占风机成本的20%~30%，而且所用的复合材料既有较轻的重量，也具有较高的强度，抗腐蚀、耐疲劳等性能优异。据了解，从风电机组服役年限来看，2025年前后，我国将迎来一大波风机叶片报废潮。到2030年，我国将有超过3万台风电机组面临换新，到2035年这一数字将超过9万台……
来源：网络公开
探索无害化风机叶片回收
就碳纤维复材而言，不仅用于风机叶片，几乎所有的高端制造业都在使用这种材料。2020年全球碳纤维增强复合材料的年产量超过14万吨，碳纤维增强塑料市场规模达到了400多亿美元。但是在如何回收上，国内外研究团队相继开展相关研究，但是很少有公司能够实现大规模回收利用，明知道它有很高的价值，但大部分仍旧是一筹莫展。
填埋不可降解，它会向大自然缓慢释放少量的芳烃物质，焚烧更不可求，必然产生有毒气体，唯有绿色回收利用一途。国内外有的企业想尝试热塑性树脂代替热固性树脂制造复合材料，有的企业只能回收复合材料里的一部分玻璃纤维，但是风电行业相对来讲是一个新兴行业，在风机叶片的实际处理方面经验很少，真正想要做到成熟产业化，有人预测还需要20年以上的时间，但国外已经开始纷纷行动，国内也紧跟而上。
来源：网络公开
可回收热固性环氧树脂
可回收热固性环氧树脂，可运用在壳体、大梁、腹板等叶片部件中，由其制成的复合材料部件，到了使用年限可回收降解，经过降解技术整理再利用，再次制成玻纤或碳纤复合材料。整个过程减少原材料的消耗，为推动绿色循环经济找到一条可回收再利用的解决方案。
来源：网络公开
2021年9月，西门子歌美飒正式发布了一款名为“RecyclableBlade”的完全可回收风机叶片，已应用于德国Kaskasi项目；2022年3月，通用电气旗下的LM Wind Power在西班牙Ponferrada的叶片工厂中制造出了首支热塑性100%可回收叶片。
今年初，维斯塔斯宣布，已完成环氧树脂复合材料全套回收工艺研究。这项工艺是CETEC（热固性环氧复合材料循环经济）项目的研究结果，该项目于2021年启动，由维斯塔斯牵头，合作伙伴包括环氧树脂制造商Olin公司、丹麦技术学院（DTI）以及丹麦奥胡斯大学（Aarhus University）。
当然，不只是风电叶片，还有很多其他潜在的应用领域都需要可降解环氧树脂，比如电工复合材料、新能源汽车、消费电子品、运动器材等等，现在谷歌和苹果已经在宣传，新产品用的材料一定都是可再生或者是可降解的，这些市场虽然相比不大，但是附加值比较高。
本次 2024高分子材料先进回收论坛特别邀请到了 哈尔滨工业大学 胡桢 教授/副院长 分享《可降解环氧树脂复合材料设计、制备及应用》。
报告摘要：
随着我国航空航天、风能、交通运输等产业的蓬勃发展，对环氧树脂复合材料的需求量逐年攀升，该类材料的可控降解回收逐渐成为复合材料领域的基础核心问题。项目组针对可降解环氧树脂设计策略的基础科学问题进行了多年的研究工作，探明了环氧树脂的降解行为和化学机制，从源头上解决环氧复材的可控降解及全回收难题。面向实际应用需求，从优化分子结构控制、明晰树脂固化机制、完善加工成型方法等方面入手，实现复合材料综合性能的提升，研发高性能、可控降解、长寿命的环氧复材。针对“治废产废”的关键难题，建立闭环回收再利用体系及自分离体系，发展过程简单、能耗经济的降解回收方法，实现环氧树脂及其增强体的无污染绿色回收。通过以上研究，推动了复合材料产业可持续发展，为环氧树脂复合材料循环利用的技术创新提供基础理论支撑。
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同时，我们还将针对聚酯、聚烯烃、橡胶、聚氨酯、热固性树脂等材料相关回收议题展开全面讨论！
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