橡树岭国家实验室（ORNL）的研究人员设计了一种可回收的碳纤维材料，以促进低碳制造。
橡树岭国家实验室（美国田纳西州诺克斯维尔ORNL）的科学家设计了一种用于碳纤维复合材料的可回收聚合物，以实现零件的循环制造，从而提高汽车、风力发电和航空航天应用的能效。“我们的目标是通过在不牺牲性能的情况下实现重复使用，延长这些材料的生命周期，”ORNL董事总经理说。该团队的方法采用了玻璃聚体，这是一种由热固性聚合物衍生的塑料，由分子共价网络组成，可以通过热激活的键交换反应改变其拓扑结构。这些动态的、可逆的键使得碳纤维和聚合物的可再加工性得以回收。然而，根据ORNL的说法，对机械坚固的玻璃化物（如环氧玻璃化物）进行再加工通常需要高温和长的加工时间，这会导致降解并影响有效的可回收性。为了克服这一问题，该团队设计了聚脲/环氧树脂（DPE）玻璃聚体及其具有可交换二硫交联的碳纤维增强聚合物（CFRP）对应物，据报道，这克服了一些固有的限制。与传统的环氧玻璃聚体相比，新型聚合物的键重排速度快六倍∼降低后处理温度40°C，使其能够在六个后处理循环中保持机械强度，与之前报道的聚合物形成鲜明对比。相反，传统的玻璃化剂损失了∼63%的强度。此外，用DPE玻璃聚体制备的CFRP显示出容易的多循环加工性和通过热成型的可修复性。
ORNL的补充道：“ORNL的碳纤维复合材料能够实现快速加工，并且可以多次修复或再加工，为循环低碳制造开辟了道路”。
文章来源：CompositesWorld、赛奥碳纤维技术
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