9月2日消息,瑞士联邦材料科学与技术研究所(Empa)先进纤维实验室研究员Sabyasachi Gaan团队与工业伙伴Elantas(德国特种化工集团ALTANA旗下)在Innosuisse项目支持下,开发出一种既阻燃又可全回收的环氧树脂复合材料,目标应用是飞机与列车客舱内饰(如客舱地板)。

该材料是多层'三明治'结构:中心为芳纶(耐热聚合物)蜂窝芯,上下覆以平纹玻璃纤维或碳纤维编织层,以环氧树脂为粘结剂。传统环氧固化后既不能熔融也不能溶解,此类复合材料目前只能填埋或焚烧。Empa的突破在于开发出一种含磷分子添加剂——环氧在生产阶段与之混合后,固化材料在特定条件下可软化并重新成型(热机械回收),这是环氧材料此前无法实现的。

更进一步,借助合适的溶剂和适度加热,整个'三明治'可被拆解回各组分:蜂窝结构与纤维织物可分别回收,芳纶蜂窝与碳纤维价值较高,回收具备经济吸引力;原则上环氧树脂本身也能从溶液中回收,团队计划在后续项目中攻克。Gaan表示:'我们的材料符合防火安全法规,力学性能几乎与传统环氧相当,但首次实现了复合材料的完全回收。'

阻燃与回收兼容并不容易——Ga指出,'让材料阻燃时,总会同时改变其他性能',多项性能兼得正是难点所在。目前项目进展顺利,下一步是放大生产与回收规模。Elantas航空航天/弹道产品线负责人Fiorenzo Lenzi称:'对航空航天工业而言,防火、轻量化与可回收性的结合至关重要,这套环氧复合材料体系首次证明三者可以兼得。'团队还在为这种可回收阻燃塑料开发能源与建筑领域的应用。 (来源:AZoM)