[发明专利]可回收和可再加工环氧树脂

说明书

公开了一种用于可回收环氧树脂体系的环氧树脂组分。所述可回收环氧树脂体系包括式I所示环氧树脂组分或式II所示环氧树脂组分和固化剂。还公开了式I所示环氧树脂组分和式II所示环氧树脂体系的制备方法。

发明领域

本发明涉及一种环氧树脂及其生产方法。具体地，本发明涉及一种可回收和可再加工的环氧树脂。

背景技术

环氧树脂是一类热固性材料，广泛应用于如性能材料、结构材料、航空航天复合材料、汽车复合材料、风车复合材料、粘合剂、油漆、涂料、电气、电子、印刷电路板PCBs、模塑、灌封和其他特种复合材料等各种应用。环氧树脂具有优异的机械性能和热性能，如高强度、高耐化学和耐溶剂性、低收缩、对各种基材的良好附着力、经济实惠和低毒。

为了高性能，环氧树脂与固化剂诸如脂肪胺、脂环多胺、芳香胺、UV固化剂及其组合一起使用。此外，各种增强材料如玻璃纤维、碳纤维、天然纤维、其他合成纤维和定制结构也常被添加到这些环氧树脂中，形成具有增强材料的环氧树脂基体。

然而，由于高强度、不可逆固化过程、机械强度以及极高的耐热性和耐化学性，固化环氧树脂体系的组分很难分解、去除或回收。此外，在生命周期结束时，回收和再利用环氧树脂体系中有价值的组分是一个具有挑战性的问题。通常，环氧树脂的所有组分都通过焚烧和填埋来处理和丢失。这些处理方法对环境造成不可逆转的破坏和污染。

环氧树脂工业面临的另一个挑战是，当树脂、固化剂或其他组分的选择有误，或使用的组成不当或在固化过程中溢出时，无法进行调整和改正。因此，有必要实现环氧树脂体系的可重复使用和可回收利用，使环氧树脂体系中所有有价值的组分都能在需要的时候得到回收和回收利用。

目前为止，为了获得可再加工和可再回收的环氧树脂，人们提出了几种回收方法和可再加工的环氧树脂。过去一些可再加工环氧树脂体系的尝试和开发用到了高温、特殊溶剂、压模、额外的单体、特殊的处理过程和/或金属催化剂。这些处理将刚性网络转换成粘弹性流体进行回收/再处理。然而，这些处理有很大的局限性，因为它们使聚合物基体暴露在高温和高压下，并且需要额外的成分，如金属催化剂或额外的单体。此外，这些方法不经济且效能低，因为许多组分可能不能完全回收或在高温解体过程中损坏。

因此，迫切需要一种环氧树脂组分，一种含有所述环氧树脂组分的可回收环氧树脂体系，且其具有可再加工和可回收的性能。

发明内容

本发明涉及一种用于可回收环氧树脂体系的环氧树脂组分。所述环氧树脂组分如式I所示或式II所示：

其中

m＝0时，n＝4；

m＝1时，n＝3；

m＝2时，n＝2；

A为碳或硅；

D为氧或氮或羧基；

X为氧或硫；

s和t各自独立地为1-20；

R₁和R₂各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基芳基、烷氧基烷基；