環(huán)氧乙烯基酯樹脂（VER）是高度耐腐蝕樹脂，廣泛應用于化工容器、管道內(nèi)壁、船舶等高強度、具腐蝕性的化學環(huán)境中。廢棄熱固性環(huán)氧乙烯基酯樹脂因特殊的三維網(wǎng)狀結構，難以在自然界中降解。大量廢棄乙烯基樹脂及其復合材料無法得到有效處理，造成資源浪費，并產(chǎn)生陸地和海洋的污染問題。化學回收法因回收條件溫和、回收率高，成為目前最有效的回收方法這一。環(huán)氧乙烯基酯樹脂的交聯(lián)度高、酯鍵密度低，且含有耐溶劑的聚苯乙烯鏈段，因此與其他熱固性樹脂相比，環(huán)氧乙烯基酯樹脂的化學解聚更為困難。在較高的溫度及催化劑濃度下，樹脂中的化學鍵無規(guī)斷裂生成復雜的小分子化合物，不利于降解產(chǎn)物的資源化利用，而將環(huán)氧乙烯基酯樹脂進行選擇性斷鍵，制備高附加值熱塑性樹脂材料的方法尚未見報道。 

　　中國科學院山西煤炭化學研究所、山西省生物煉制工程技術研究中心研究員侯相林與鄧天昇團隊通過反應溶劑及催化劑的適配，使用γ-戊內(nèi)酯-水/對甲苯磺酸體系高效降解環(huán)氧乙烯基酯樹脂及其復合材料，選擇性斷裂樹脂中的酯鍵，實現(xiàn)環(huán)氧乙烯基酯樹脂的可控化學降解及高附加值降解產(chǎn)物的回收。其中，雙親的對甲苯磺酸催化劑與樹脂的親和性好，容易擴散進入樹脂本體并催化樹脂中酯鍵斷裂，同時將水帶入樹脂本體；水作為反應物使酯鍵發(fā)生水解；γ-戊內(nèi)酯是綠色溶劑，對樹脂的溶脹作用好，并可進一步促進水和對甲苯磺酸催化劑在樹脂內(nèi)的傳質(zhì)。樹脂降解產(chǎn)物主要為苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物（SMAA）和雙酚A二甘油醚兩種熱塑性樹脂材料。SMAA具有優(yōu)良的耐油性和耐水性，雙酚A二甘油醚可用于合成聚氨酯等熱固性樹脂材料。從復合材料中回收玻璃纖維的拉伸強度保留了原纖維強度的95.9%。該降解體系可循環(huán)使用，且對不飽和聚酯樹脂（UPR）的化學降解同樣有效，具有工業(yè)化應用前景。 

　　相關研究成果發(fā)表在《廢物管理》（DOI：10.1016/j.wasman.2022.11.010）上。該團隊在環(huán)氧乙烯基酯樹脂化學解聚及產(chǎn)物再利用方面已申請三項國家發(fā)明專利，其中兩項獲得授權（催化降解環(huán)氧乙烯基樹脂的方法、微波降解環(huán)氧乙烯基樹脂的方法、新型聚氨酯材料及其制備方法）。研究工作得到國家自然科學基金、山西省重點研發(fā)計劃、山西省“1331工程”和燃料清潔化及高效催化減排技術北京市重點實驗室開放課題的支持。 

圖1.環(huán)氧乙烯基酯樹脂化學降解并將產(chǎn)物應用于聚氨酯合成 

圖2.不飽和聚酯樹脂-環(huán)氧乙烯基酯樹脂復合材料化學降解并回收玻璃纖維