Epoxiharts är en typ av härdplast som vanligen används i lim, färg och kompositmaterial. NIMS och ISMA har utvecklat ett nytt värmehärdande plaståtervinningssystem som lätt kan sönderdela epoxihartser i en vattenlösning av en naturligt härledd peptid. Användningen av detta system kan främja återanvändning och återvinning av plast, inklusive kolfiberförstärkt plast (CFRP) - kolfibrer kombinerat med en epoxihartsmatris - från ett brett spektrum av industrier.

Miljöföroreningar som orsakas av plast - särskilt i havsmiljön - har väckt global oro över ett brådskande behov av att främja återvinning av plastavfall. Vissa återvinningsmetoder har redan utvecklats för att sönderdela termoplasthartser som används i behållare och förpackningar genom termiska och kemiska processer, och ansträngningar pågår för att ta återvinningsanläggningar i bruk. Å andra sidan, en metod för återvinning av härdplast, inklusive epoxihartser, har ännu inte utvecklats på grund av deras dåliga termiska nedbrytbarhet och låga löslighet i tillgängliga lösningsmedel.

Denna forskargrupp har nyligen utvecklat en metod för återvinning av epoxiharts som lätt kan sönderdela epoxihartser i en vattenlösning av glutation - en naturligt härledd peptid. Glutation har förmågan att ta bort giftiga ämnen från människokroppen. Inspirerad av denna avgiftningsreaktion, laget modifierade strukturen för epoxiharts genom att införliva disulfidgrupper (-S-S-) i det, vilket gör hartsmolekylerna klyvbara av tiolgruppen (-SH) av glutation). I detta system, epoxihartser nedsänkta i en vattenlösning av glutation bekräftades lösa helt utan att några fasta rester lämnades. Sönderdelad epoxirest återvinns sedan och omvandlas till epoxihartser igen. Lagringsmodulen (en styvhetsindikator) för de återvunna hartserna var praktiskt taget densamma som den för de ursprungliga hartserna och deras prestanda påverkades endast något av upprepad återvinning. Eftersom glutation sällan förekommer utanför levande organismer, det finns ingen risk att det av misstag bryts ned epoxihartser som fortfarande används under normala förhållanden.

Det finns inga andra etablerade återvinningstekniker som kan separera i stort sett brännbart CFRP till kolfibrer och hartser och hämta dessa material. Användningen av detta återvinningssystem kan främja CFRP -återvinning. Dessutom, detta system är tillämpligt på återvinning av andra typer av hartser och kompositer utöver epoxihartser. I framtida studier, teamet planerar att tillämpa detta system för återvinning av ett brett utbud av vanligt använda plastmaterial, vilket främjar utvecklingen av en cirkulär plastekonomi.

Denna forskning publicerades i Vetenskap och teknik för avancerade material den 16 juli, 2021.