摘 要：Adesso公司的Cleavamine®化剂为解决复合材料回收利用提供新的途径，它适用于液态和预浸料树脂体系。Cleavamine®体系正在进行进一步优化来满足特定的配方和性能要求。
在所有的交通运输形式中，为提高效率，通过应用材料如先进复合材料来努力减轻结构重量。波音787大量碳纤维／环氧的使用创造了商业航空航天工业的阶段性提升，今后商用飞机结构件重量将包含35％到50％的先进复合材料。在汽车行业，这些材料的使用从针对特定客户群的汽车、豪华车或高性能车转变到量产车。在船舶行业，复合材料的应用时间较长，更多先进材料如环氧树脂和碳纤维的应用在不断增加。
耐久性是复合材料的优点之一，也是回收利用的缺点之一。回收利用因为一些原因是很重要的，包括与传统材料相比相对高的原材料成本，以及大多数复合材料是以非可再生资源为基础这一事实。这些因素使得废弃材料再利用非常有必要。
1 回收利用工艺
大量回收利用工艺已被提出和证明。但是，大部分废弃材料仍然运往填埋场或焚烧。例如，流化床回收工艺――回收碳纤维增强复合材料的唯一工业化工艺，包括预破碎和高温(约550℃)热解。再生材料一般是短纤维，其力学性能显著降低。另一种超临界溶剂化工艺，据称回收的碳纤维保留其原有强度和刚度的较高比例(某种情况下高达99％)，为保证溶剂处于超临界状态，需要在高压(高达22MPa)高温(200~450℃)下操作。因此，寻找一个在二次污染小化的温和条件下回收废弃复合材料的可行性方法仍然是复合材料行业中的挑战。本文描述了Adesso公司设计降解型固化剂的新方法，用于制备下一代可回收复合材料。
2 降解型环氧
与目前现存纤维增强复合材料的回收利用研究成果比较，Adesso先进材料公司开发了一种完全不同的方法，通过从原材料开始设计降解型环氧。以新型Cleavamine®降解型固化剂化学为基础，公司研制了适用于液体和预浸料工艺的降解型环氧。用这种降解型胺类固化剂制成的固化环氧树脂和复合材料，可以在特定、相对温和且环境友好的过程中发生分解。与日前的回收利用技术相比，这种工艺预期将产生环境效益和经济效益，并提高回收材料的比例和价值。虽然当前重点是碳纤维复合材料，但该技术同样适用于玻璃纤维复合材料。
3 手机壳
是一个真实案例，阐述废弃手机壳的回收和再利用，该手机壳是用一种碳纤维织物和Adesso公司的Recycloset®环氧产品中的一种制成。环氧在特定溶液中降解后，可重新获得三块碳纤维织物，并且可再利用。去除溶剂和试剂后，也可获得白色固态降解环氧聚合物，可作为胶粘剂和模塑料中的热塑性添加剂。
4 设计理念
复合材料部件回收利用工艺的设计理念如图2所示。例如，碳纤维复合材料制成的汽车废弃后，拆卸并将零部件放入回收池中回收。在120~160℃大气压下加热4~6小时，树脂基体在溶液中完全溶解，从而分离出碳纤维回收物。中和剩下的溶液，沉淀析出白色固态再生树脂。
Adesso公司正在进行第二代Cleavamine®固化剂的研发工作，利用代产品ACV-1001进行举例说明。
Cleavamine®ACV-1001是一种低粘度脂肪二胺固化剂，用于液体工艺，如树脂灌注、拉挤和缠绕，在Adesso实验室中制备，
5 降解型固化剂
为了充分验证该技术，Adesso的实验室对用降解型固化剂ACV-1001固化的树脂和层压板进行了降解研究。先，两块用ACV-1001固化的树脂被放入有机和水溶剂混合物中含有酸性催化剂的回收池中。选择一种乙二醇和水的混合物作为佳溶剂体系，10％氯化氢溶液作为酸性催化剂。固化树脂块在125℃搅拌4h后完全溶解，如图3所示。为予以验证，实验室用手糊成型制备AFV-1001层压板，4层12K碳纤维织物。层压板在50℃固化2h，然后125℃后固化2h。层压板放入回收池，并加热到125℃，4h后，可以观察到碳纤维和树脂基体完全分离。回收纤维仍保留纤维网状和几乎全部的力学性能，如图4所示。中和后通过沉淀可以获得再生树脂。
对回收碳纤维降解产物和再生树脂混合物进行了初步检验。虽然进一步检验仍在进行，但可以看出再生树脂的Tg仍然约在62~93℃。树脂的红外光谱和分子量分布.
6 结 论
Adesso公司开发Cleavamine®降解型固化剂，适用于环氧预浸料和液态树脂，树脂和纤维均可回收和再利用。回收利用工艺简单，不需要高温或超临界液体去除树脂。这些体系的复合材料性能与常规非降解型树脂的复合材料性能相差无几。再生树脂可用于胶粘剂和模塑料的配方中。回收纤维保留其几乎全部的力学性能，并可再用于结构领域。
