树脂 环保，环保树脂的工艺品怎么样

玻璃化环氧树脂（vitrimers）由于其可逆的动态交联网络结构而具有可回收、可降解的特点，为解决传统环氧树脂回收废旧电力设备时，vitrimer材料和电力供应变得困难的难题提供了解决方案。缺乏与行业合作的开发研究缺乏对回收后树脂性能和结构的电性能评价和分析缺乏对各种因素对Vitrimer材料电性能影响的系统研究在电气设备领域的应用和开发。华北电力大学刘鹤臣、孙章林、刘云鹏及其同事于2023/15撰写第《电工技术学报》号论文，提出并系统研究了vitrimer树脂在电力行业中的应用以及闭环的思想。循环回收。 Vitrimer树脂的电、热、电、热回收、酯交换反应引起的劣化恢复等性能对于构建环保型电气设备材料极为重要。

研究背景常规环氧树脂及其复合材料因其优异的电性能、热力学性能、耐候性而广泛应用于干式电抗器、干式变压器、互感器、复合绝缘子芯棒等电气设备领域。聚合物链内部交联结构形成三维永久交联网络，使其不溶不熔。这一特性在确立了环氧树脂优异的绝缘性能、机械性能和耐腐蚀性的同时，也使其修复、降解、回收和再生变得极其困难，最终造成化石资源的浪费和资源的连接。固体废物污染。开发用于电气应用的新型可回收树脂基复合材料正在成为环保电气设备的研究热点。

论文要解决的问题及意义虽然目前对Vitrimer树脂材料的研究较多，但对其电性能及其在电气设备中的应用的研究却很少，对其电性能及其在电气设备中的应用的研究也很少。有困难。的电力设备。目前，传统环氧树脂基干式变压器、复合绝缘子芯棒等废品回收难度较大。因此，有必要进一步研究vitrimer等材料的多维电学特性，构建完整的生命周期处理方法，实现废旧材料的高价值回收和再利用。本文的研究内容可为新型环保电工材料的开发提供理论和实验支撑，推动电工设备的环保化、绿色化进程。

论文方法及创新点（1）酯交换体系的构建及多维性能研究基于前人催化剂选择的研究成果，本文以乙酰丙酮锌为催化剂，开发了酸酐固化环氧树脂玻璃，制备了聚合物（Vitrimer）并进行了研究。合成的。我们将该材料与传统电工环氧树脂进行了比较，系统研究了催化剂和固化剂配比对树脂结构、热学、机械和电学性能的影响。

图1 各种Vitrimer树脂体系和传统环氧树脂的多维性能比较。

(2)热回收模型的构建及参数获取基于构建的动态交联网络的可逆交联特性，采用物理热压回收方法对树脂进行粉碎、热压和回收。热压回收后，树脂进行重组回收，图2和图3为机械性能、击穿电压、电性能保持率等基本性能对比。

图2 物理热压恢复/重建交联示意图

图3 热回收前后基本性能对比

(3)化学分解模型构建及闭环回收处理基于酯交换反应的特点，Vitrimer树脂在醇溶剂中快速发生酯交换反应，实现化学分解和回收。在醇分解系统优化研究的基础上，我们利用乙二醇进行化学分解回收研究，乙二醇分解工艺及分离回收过程的变化如图4和图5所示。

图4 化学分解过程及原理

图5 消解液后处理和回收不同阶段的红外光谱。

与传统环氧树脂的不溶性和不熔性不同，Vitrimer树脂的动态交联网络提供了优异的可降解回收性能，使其成为回收树脂和内部碳纤维、有色金属和其他高价值材料的理想解决方案。电气设备退役后复合材料的有效回收途径。

结论本文提出了一种以乙酰丙酮锌为催化剂、戊二酸酐为固化剂的酯交换基玻璃化可回收材料，其机械性能和基本电性能与传统环氧树脂体系相当，成功制备出一种独特的环氧树脂。 1)当vitrimer树脂体系中环氧基团、固化剂戊二酸酐、催化剂乙酰丙酮锌的摩尔比为1:1:0.05时，vitrimer树脂体系表现出更好的性能，具有更好的综合电学和机械性能。 2)降低vitrimer树脂体系中固化剂戊二酸酐的含量，降低了树脂体系的交联密度，降低了Tg，同时减少了内部交联中游离羟基的数量。键网络增大，酯交换反应进行得更加完全，树脂的可塑性增加，但机械强度显着下降。 3）催化剂中乙酰丙酮锌的含量对vitrimer树脂体系的动态和电性能有显着影响。较高的催化剂含量在一定程度上改善了树脂的动态性能，但电性能也略有下降。在某种程度上。 4)物理热压法和乙二醇溶剂分解法均能成功回收vitrimer树脂及内部高价值材料，物理热压回收树脂机械拉伸强度保留率接近76%，电气拉伸强度保持率达到近76%。强度保留率接近76%90%，乙二醇分解回收率与乙酰丙酮锌的添加量有一定的正相关关系。 5）本次构建的vitrimer树脂体系在高温环境下适用性较低，且回收条件严格，因此我们研究了温和条件下电力设备中环氧树脂的高效绿色回收方法，并确定了该树脂的用途扩大回收范围的回收后问题是未来值得关注和探索的研究方向。

团队介绍

本文由华北电力大学输变电设备安全防御研究团队利用国内领先的科研成果，识别电力设备和智能电网领域的关键科技需求，完成。这已经很多年了。将项目作为解决基础科学问题和基础技术的事业来推动，重点研究电气设备状态监测与故障诊断技术、输变电设备绝缘技术、特高压输变电技术作为瓶颈对策。关键技术及绿色高效电工材料开发与评价。

刘云鹏，通讯作者，教授，博士生导师，现任华北电力大学副校长、国家电气工程实验教育示范中心副主任，主要研究方向为环保电工复合材料、电气绝缘状态评价。装备、新型复合材料横担/绝缘子芯棒研发、电网电磁环境与电磁兼容、电网环境保护、放电等离子体数值模拟与模拟等。

IEEE PES高压绝缘技术委员会（中国）及其分技术委员会副教授、执行主任刘鹤臣博士入选华北电力大学青年骨干支持计划。环保型环氧树脂及其复合材料、玄武岩纤维复合材料等的开发、研制和应用。

孙章林老师，硕士生，主要研究方向为环保型环氧树脂及复合材料的开发，主要是Vitrimer的动态交联网络结构设计、基础电学表征、聚合物电树开发，包括生长和局部放电特性。该研究成果发表在2023年第15期，《电工技术学报》，标题为“基于酯交换反应的可回收玻璃化环氧树脂的制备及性能研究”。该项目得到了国家自然科学基金委和中央高校基本科研业务费专项资金的资助。