帝人今天宣布，他们开发了一种热固性、长碳纤维增强塑料（CFRP），该材料结合了热激活自愈功能和高可回收性，同时提供与传统CFRP相当的机械性能。
新材料的受损区域可以通过在指定温度下短时间加热来修复，从而实现修复而非更换，从而有助于延长产品使用寿命并减少资源消耗。
此外，帝人的CFRP能够通过简单的化学分解过程进行回收，从而促进循环。这种CFRP材料的强度和轻量可用于广泛的应用，包括飞机、汽车和体育用品。
在整个生命周期内，对有助于减少温室气体排放的产品的需求不断增长。然而，通过用热固性树脂浸渍碳纤维制成的碳纤维复合材料不能熔化或再铸造。此外，使用后产生的大部分废物都被焚烧或填埋，这使得开发新的能够减少环境影响的碳纤维组合材料成为优先事项。
迄今为止，帝人通过开发基于循环原料的碳纤维品牌Tenax Next等举措，致力于减少温室气体排放和减少废物。现在，帝人利用其多年积累的著名聚合物材料设计技术，开发了一种新的树脂，这种树脂既保留了传统材料的优异机械性能，又通过树脂分解实现回收，并具有热激活自愈功能。公司将这种树脂融入其新的循环热固性碳纤维复合材料中，这有助于减少环境影响，同时提供传统碳纤维的强度和刚度。
通过加热自我疗愈
如果CFRP的树脂层损坏，只需在规定温度下短时间加热即可修复（图1），由于这种能力，已经变质的CFRP材料可以继续使用，避免过早处置和产生废物。
通过重塑可回收性
传统的CFRP材料一旦成型就无法再成型，因为浸渍的热固性树脂即使在加热时也不会熔化或流动。相比之下，帝人的新CFRP产品在特定温度范围内暴露于加热后表现出流动性，使得通过压缩成型和其他方法回收材料成为可能。
通过树脂分解回收/再利用碳纤维
传统上，从回收的热固性CFRP中分离碳纤维需要通过在超过400°C的高温炉中长时间燃烧来热分解树脂。这种高能耗的方法带来了显著的环境负担。帝人公司新开发的CFRP可以通过浸泡在特定的化学溶液中进行分解，使长碳纤维能够轻松地从热固性树脂中分离出来。这种更简单、更短的方法能够在低环境影响和优异效率下回收碳纤维（图2）。
注:这些成果部分是通过科学、技术和创新理事会（CSTI）内阁办公室的战略创新促进计划（SIP）“建立循环经济体系”（JPJ012290）获得的。执行机构:环境恢复和保护局，独立行政机构（JPJ012290）。
帝人计划在2028年开始提供这种开发型CFRP产品的样品，并将继续与大学和研究机构合作推进研究和开发。公司将寻求在广泛的应用中扩大这种CFRP的使用，主要集中在飞机、汽车、工业机械和其他对减重、提高耐用性和减少环境影响有强烈需求的用途。
此外，为了实现新型碳纤维复合材料产品的未来大规模生产和社会应用，帝人将促进从材料配方和组件设计到回收过程的各个方面的优化开发，同时推进应用开发并与合作伙伴公司合作建立供应链。在实际操作中，帝人碳正在寻找联合开发项目的机会。
