液相化学法降解不饱和聚酯树脂及其复合材料研究进展

王宝龙, 王一凡, 黄玉东, 刘 丽, 胡 桢

(哈尔滨工业大学 化工与化学学院, 新能源转化与存储关键材料技术工业和信息化部重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150001)

1 引 言

不饱和聚酯树脂(unsaturated polyester resin，UPR)是我国用量最大的热固性树脂，具有强度高、重量轻、价格低廉、耐腐蚀性好及工艺性能优良的特点[1-3]，被广泛应用于航空航天、自动化制造、风电、压力容器和电子材料等领域[4]。根据“Composites Market Report 2018-2028”的数据，2018 年应用于复合材料领域的UPR 产值超过90 亿美元。我国对于UPR 的需求旺盛，其产能连年增长，预计2020 年将达到650 万吨[5-6]。然而，具有三维交联空间网络结构的UPR 难以降解和回收利用，已导致诸多严重的环境问题[7]。针对这一难题，研究学者曾采用焚烧法、机械回收法、热解及能量回收法对废弃UPR 及其复合材料进行降解回收处理[8-9]。然而，上述处理方法能耗巨大，安全性差[10]，且回收得到的增强体纤维力学性能下降严重，只能应用于某些低端领域[11]。在此背景下，国内外的研究机构采用液相化学法处理废弃UPR及其复合材料。研究显示，液相化学法可在较温和的条件下降解UPR，具有能耗低、安全性高、回收的增强体纤维损伤小等优势，使其成为UPR 及其复合材料降解回收极具潜力的方法之一。

本文针对液相化学法降解废弃UPR 及其复合材料进行系统阐述，列举了目前主要的液相化学降解方法，分析了各种方法的优势和不足，并对这一新兴热点领域未来发展的机遇与挑战进行了展望。

2 醇体系降解过程

UPR 的缩聚反应是可逆平衡过程，及时除去反应过程中生成的醇有利于高分子量聚酯的生成。……