生物基胺固化的可降解、可重加工环氧树脂

对基于香草醛的可降解缩水甘油醚 (DEPVD)胺解得到生物基可降解胺(DAPVD)，再与樟脑酸缩水甘油酯(DGECA)固化得到环氧树脂。采用红外光谱(FTIR)对DAPVD的结构进行了表征，并制备了树脂样条及碳纤维复合材料，通过动态机械分析(DMA)、拉伸测试、应力松弛测试、降解实验、热重分析(TGA)等手段对环氧树脂的性能进行了表征，并使用拉曼光谱验证了碳纤维的回收效果。结果表明：固化剂中含有的螺环缩醛结构赋予了环氧树脂可降解的特性，而固化反应中原位形成的β羟基叔胺结构在加工温度下可以参与动态酯交换反应，赋予了环氧树脂自修复和可重加工的功能。此外，基于环氧树脂良好的降解性能，制得的碳纤维复合材料在经过0.1M H+酸性溶液中50℃/48h处理后，高价值的碳纤维可以完全回收。     

可化学回收的生物基环氧玻璃体

采用生物基缩水甘油醚季戊四醇双缩香草醛环氧树脂（DEPVD）为原料，经商用二苯二硫醚胺固化剂（AFD）固化得到生物基环氧玻璃体（DEPVD-AFD）。利用核磁共振氢谱（1H-NMR）对DEPVD的结构进行了表征。通过红外光谱（FTIR）、示差扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TGA）、拉伸测试机、降解回收实验等手段对环氧树脂的固化过程和综合性能进行了表征。结果表明，树脂材料具有较好的力学性能、热稳定性及降解性能，其玻璃化转变温度为143℃，拉伸强度为87.0 MPa，杨氏模量约为2 300 MPa,10%热失重温度为323℃。降解回收实验的结果表明，固化剂中含有的螺环缩醛结构赋予了环氧树脂可降解的特性。DEPVD-AFD能在H+浓度为0.1 mol/L的1,4-二氧六环溶液中完全降解（处理温度75℃，时间4 h），由于降解产物具有显著的溶解度差异，含有二苯二硫醚结构的高价值中间产物（DSS）可以通过水洗的方式进行简单高效的回收，DSS的FTIR和1H-NMR结果表明此中间产物具有明确的化学结构和较高的纯度，这种简单高效的回收方式有望为环氧玻璃体的化学回收铺平道路。