国际动态 I 美国专利局：可分解和可回收环氧热固性树脂，多次循环仍能保持原有热固性机械性能和特性

来源: 网络时间:2025年01月14日 17:07

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2024年2月，美国专利商标局（美国弗吉尼亚州亚历山大市）颁发了“可分解和可回收环氧热固性树脂”专利号：US 11,891,473 B2。专利中引用的技术源自加州大学圣巴巴拉分校 (UCSB) 化学与生物化学系教授兼绿色化学 Mellichamp 主席 Mahdi Abu-Omar 博士的研究。该专利已转让给加州大学董事会（美国加利福尼亚州奥克兰市）。该研究由美国能源部 (DOE) 资助。

来源 | 经Macromolecules

在同行评审的研究中，新型环氧树脂表现出按需完全溶解性，无需复杂或高能量加工，并且在经过多次循环重新形成时仍能保持原有的热固性机械性能和特性。

已发表的结果表明，固化的 EN-VAN-AP 具有与使用相同交联条件制备的 BPA 基热固性材料相当的机械性能、耐水性和耐溶剂性。固化的环氧网络可以溶解在水中的氯化氢 (HCl) 溶液以及其他含有 HCl 的溶剂中。

知识产权还利用一种新的生物基 BPA 替代品来推动其循环利用能力——消除热固性塑料作为 BPA 进入环境的来源。因此，循环性在于树脂方面，而不是固化剂方面。

EN-VAN-AP 是如何合成的？香兰素 (VAN) 和氨基苯酚 (AP) 在室温下在水中反应生成 BPA 替代品 VAN-AP（一种嵌入亚胺的双酚），然后与环氧氯丙烷反应生成缩水甘油醚树脂 GE-VAN-AP。然后，该树脂可以与任何市售硬化剂反应生成完全固化的环氧网络 EN-VAN-AP。因此，与传统的热固性塑料生产相比，材料制造具有“直接替代”的潜力。

据研究，解聚过程可产生高达 100 wt% 的树脂凝胶和纤维增强材料（包括碳纤维）。据报道，在使用寿命结束时，废料可转化为新的复合部件，从而每年减少数百万吨废物进入垃圾填埋场和焚化炉。

该技术结合了热固性树脂循环能力的其他几项最新进展，其具体优势在于其完全循环性和在温和低能条件下的溶解性。

UCSB 和 BFS Workhorse Consulting LLC 已签订了一份新颖的交易结构协议，该协议允许被许可方 (BFS Workhouse) 对大学知识产权进行再授权，这是该技术商业化的主要手段。该技术目前可供再授权。

从美国专利商标局专利公开检索并下载该专利信息（英文PDF版），如需请您点击原文链接下载该文件。