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北卡罗来纳大学教堂山分校开创化学工艺 以重新利用轮胎橡胶废料

盖世汽车 Elisha 2025-04-02 17:05:27
核心提示:该技术利用C–H胺化和聚合物重排策略,将废弃橡胶转化为有价值的环氧树脂前体,从而为传统回收方法提供创新且可持续的替代方案。

盖世汽车讯 每年,数以百万计的轮胎被扔进垃圾填埋场,从而对环境造成深远的负面影响。热解法一种常见的橡胶回收方法,但会产生有害的副产品,如苯和二恶英。据外媒报道,北卡罗来纳大学教堂山分校(UNC-Chapel Hill)的研究人员开发出创新化学方法,可用于分解橡胶废料。该技术利用C–H胺化和聚合物重排策略,将废弃橡胶转化为有价值的环氧树脂前体,从而为传统回收方法提供创新且可持续的替代方案。这项研究由北卡罗来纳大学教堂山分校化学系研究员兼助理教授Aleksandr Zhukhovitskiy博士、William R. Kenan领导。

北卡罗来纳大学教堂山分校开创化学工艺 以重新利用轮胎橡胶废料

(图片来源:北卡罗来纳大学教堂山分校)

橡胶(包括轮胎中使用的合成橡胶)是由聚合物交联在一起形成的三维网状物构成,表现为一种坚韧的材料。回收这些材料很困难,因为聚合物结构中存在大量交联,这不仅赋予橡胶耐久性,还使其不易降解。传统的橡胶分解方法主要分为两种:脱硫法,这种方法可以破坏硫交联,但会削弱聚合物的机械性能;或通过氧化(或催化)方法来裂解聚合物主链,这通常会产生复杂、低价值的副产物。这些方法都无法为橡胶废料提供高效、可扩展的再利用解决方案。Zhukhovitskiy博士表示:“这项研究旨在开发一种方法以克服这些挑战,将橡胶分解成功能材料,即使是混合物也具有价值。”

研究人员加入二亚胺硫试剂,将胺基引入聚合物链中的特定位置。这一步骤十分重要,为随后的主链重排奠定了基础。这种化学反应可以重新组合聚合物主链,将橡胶分解成可溶性胺功能化材料,用于生产环氧树脂。



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