與傳統熱固性樹脂相比,新型可持續熱固性樹脂將從原材料來源、使用安全、廢棄后高附加值利用等幾個方面實現全生命周期的綠色發展。

全生命周期綠色復合材料主要研究路徑
熱固性樹脂原材料的綠色化
根據Technavio的最新市場研究報告,全球生物基樹脂市場有望在2020-2024年期間以19%的復合年增長率增長,最終達到1128.98萬噸。目前有關生物基高分子材料的研究主要局限于淀粉塑料、PBAT、PLA、PBS等一些天然高分子或熱塑性材料。對于占比接近所有合成樹脂總產量10-20%的熱固性樹脂,尤其是高性能生物基熱固性樹脂的報道比較有限。

2020-2024年全球生物基樹脂市場 圖片來源:Technavio
生物基熱固性樹脂的高性能化
對于傳統石油基熱固性樹脂而言,是要在實現其高性能化和功能化之后,盡量降低它們在生產和使用過程中對環境的負面影響。而生物基熱固性樹脂本身的內在特質就是環境友好性,如何實現其高性能化和功能化(高強、高韌、阻燃等)是一個難點問題。我們必須立足于生物基平臺化合物的特異性,有目的地進行熱固性樹脂的設計合成,不能單純為了環保性而犧牲熱固性樹脂固有的高性能特征。
生物基熱固性樹脂廢棄物的高附加值利用復材云集
不同于普通的熱塑性塑料,熱固性樹脂在廢棄之后不能再次熔融加工和回收利用,目前一般采用焚燒、酸解或填埋的方式進行處理。生物基熱固性樹脂雖然采用可再生資源為原料,但是它們在廢棄之后同樣面臨著如何再利用的問題。因此,我們必須在開始設計合成生物基熱固性樹脂的時候,統籌考慮其廢棄物的高附加值利用。
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