National Research and Development Corporation 최고 연구원 Minami Yasunori, 실리콘 화학 팀, 촉매 화학 융합 연구 센터 (AIST)스피드 바카라 수지를 화학적으로 분해하는 새로운 방법을 개발했습니다
이 기술은 적절한 양의 수산화 나트륨 또는 스피드 바카라 수지를 사용합니다Tert-Butoxysodium 및 기타 염기;1,3- 디메틸 -2- 이미다 졸리 디논 (DMI)Bisphenol A높은 수율로 수집 할 수 있습니다 또한, 스피드 바카라 수지와 가교 정도를 합성하는 데 사용되는 경화제의 유형에 관계없이, 경화제의 유형에 따라, 스피드 바카라 수지에 포함 된 비스페놀 A의 양에 비해 최대 수율 95%의 비스페놀 A를 상관없이 분해 될 수있다 또한, 탄소 섬유 및 유리 섬유가있는 복합 재료로 사용될 수 있으며, 열 악화없이 섬유 재료를 회수 할 수 있습니다 이 결과는 다양한 스피드 바카라 수지를 화학적으로 분해하고 원료를 회수하는 경로를 보여 주었다
이 기술의 세부 사항은 2024 년 11 월 18 일에 제공 될 예정입니다폴리머 저널"에 게시 됨
스피드 바카라 수지는 탁월한 성형성, 치수 안정성, 접착 성능, 단열재, 방수 및 화학 저항을 갖습니다 스피드 바카라 수지의 국내 생산은 연간 약 130,000 톤입니다 (2021 년 석유 화학 산업 협회, 석유 화학 및 합성 수지에서) 원료가되기스피드 바카라 주제및곡선의 조합을 고안함으로써, 경화 후 스피드 바카라 수지의 특성을 제어 할 수 있으며, 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유 등과 결합 할 때 강도를 개선 할 수 있으므로 목적에 따라 많은 유형을 사용할 수 있습니다 스피드 바카라 수지는 접착제 및 페인트에 혼합하고 반도체 배선 보호 에이전트, 전기 부품, 의료 장비, 자동차 및 항공기 부품, 선박 선체 및 마스트 및 풍력 터빈 발전기 블레이드를위한 재료에 사용되는 다양한 응용 분야에서 사용됩니다
현재 컨테이너, 포장, 자동차, 가정 기기 등이 재활용 법에 따라 있습니다재료 재활용ya화학 재활용구현되고 있습니다 그러나, 스피드 바카라 수지와 이들에 일반적으로 사용되는 복합 재료는 재활용하기 어렵다 열가소성 수지와는 달리, 일단 경화 된 스피드 바카라 수지는 가용성이 좋지 않으므로 새로운 성분과 혼합되지 않으며 재활용 재료가 될 수 없습니다 일반적으로 스피드 바카라 수지의 화학적 재활용은 산, 염기 등을 사용하는 것으로 알려져 있지만, 원료 회수의 수율은 종종 스피드 바카라 수지의 구조에 의존하므로 수율이 높아집니다모노머ya비스페놀 분자와 같은 유용한 유기 화합물로 분해하기가 어려웠습니다 화학적 재활용을 쉽게 수행 할 수 있다면 위에서 언급 한 응용 분야에 사용 된 스피드 바카라 수지 원료가 수집 될뿐만 아니라 다양한 장비의 재료 재활용도 가능할 것으로 예상됩니다 또한, 스피드 바카라 수지 기반 접착제가 분해 될 수 있다면, 강력한 접착제를 수집하는 방해하기 쉬운 기술로 개발 될 수 있습니다
최근에, 전이 금속 촉매 또는 특정 염기를 사용한 스피드 바카라 수지에 대한 화학적 분해 방법이보고되어 고율로 비스페놀 분자의 회복이 가능하다 그러나 이러한 방법은 비스페놀에서 파생됩니다에테르 화합물의 부산물, 1 일 이상의 반응 시간, 고온이 약 200 ° C와 같은 제한된 유형의 치료제와 같은 고온을 초과하는 각 기술에 대한 개별적인 과제가있었습니다 이러한 이유로, 다양한 스피드 바카라 수지에 광범위하고 편리하게 적용될 수있는 화학적 분해 기술에 대한 수요가 있었고, 이는 짧은 시간 내에 주요 원료 비스페놀 분자의 선택적 회복을 가능하게했다
이 연구팀은 모든 탄소 자원에 추가 및 추가 가치를 높이기 위해 연구를 수행하고 있습니다 이 중에서, 그것은 매우 안정적인 수지로 알려져 있습니다슈퍼 엔지니어링 플라스틱의 화학적 분해 방법을 보여 주었다 (AIST : 우수한 내열성 및,AIST : 폴리 설폰 바카라 룰에 적용 할 수있는 바카라) 이 화학적 분해 방법은 적절한 분해 반응물을 선택함으로써 약 150 ℃의 가벼운 조건 하에서 수행 될 수있다 이번에는이 성과가 스피드 바카라 수지의 화학적 재활용에 사용될 수 있으며 앞서 언급 한 문제를 해결할 수 있다고 생각합니다 이러한 방식으로, 우리는 다양한 스피드 바카라 수지로부터 중요한 화학적 합성 물질 인 비스페놀을 회수 할 수있는 새로운 화학적 분해 방법을 개발했다
이 연구 및 개발은 일본 과학 기술 기관 (JST) Erato의 Nozaki Resin Decomposition Catalyst Project (JPMJER2103)의 지원을받습니다
이 분해 방법의 발달에서, 스피드 바카라 수지는 전형적인 스피드 바카라 주제 인 비스페놀 A의 디 글리 시딜 에테르 및 4,4'- 디아 미노 디 페닐 설페 (4,- 디아 미노 디 페닐 설포 및 산 anhydride)와 같은 다양한 경화제를 사용하여 합성되었다 이에 대한 응답으로, 우리는 수산화 나트륨 또는 나트륨 테르-부 톡시와 같은 염기를 극성 용매 DMI와 적절한 비율로 혼합하여 7 시간 동안 정상 압력 하에서 150 ℃에서 혼합함으로써 스피드 바카라 수지를 성공적으로 분해했다 (도 1 하단) 이 온도는 합성 된 수지의 열분해 온도보다 낮으며 (분해는 350 ℃ 미만에서 시작) 스피드 바카라 주제로부터 유래 된 비스페놀 A는 높은 수율로 회수 될 수있다 예를 들어, 비스페놀 A 및 경화제 비스 (4- 아미노 페닐) 설 폰의 디 글리 시딜 에테르mol1 : 1의 비율로 합성 된 스피드 바카라 수지의 경우, 비스페놀 A는이 분해 방법에 의해 95%의 수율로 회수 될 수있다 우리가 이번에 개발 한 분해 반응은 경화제의 유형에 관계없이 분해 될 수 있으므로, 다수의하든을 결합하여 합성 된 시판되는 스피드 바카라 수지 접착제에도 적용될 수있다 또한 반응 속도는 DMI보다 약간 낮지 만 DMI보다 저렴한 가격으로 제공됩니다n-Methyl-2-Pyrrolidone (NMP), 또한n,n-dimethylacetamide (DMAC)도 용매에 사용될 수 있습니다
그림 1 다양한 경화제와 합성 된 스피드 바카라 수지의 비스페놀을 회수하기위한 화학적 분해
*우리는 원래 논문에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다
이 방법은 탄소 또는 유리 섬유로 강화 된 스피드 바카라 수지로 만든 복합체에도 적용될 수 있습니다 상업적으로 이용 가능한 탄소 섬유 강화 스피드 바카라 수지 플레이트를 작은 조각으로 절단하고 고온 또는 산으로 전처리하지 않고이 분해 방법을 적용함으로써, 비스페놀 및 탄소 섬유를 회수 할 수 있었다 (도 2 상단) 유사하게, 유리 섬유 강화 스피드 바카라 수지에 적용될 수 있으며, 비스페놀 및 유리 섬유에서 성공적으로 회수되었습니다 (그림 2 바닥) 따라서,이 분해 방법은 단순한 스피드 바카라 수지에서 복합 재료에 이르기까지 광범위한 스피드 바카라 수지에 널리 적용될 수있는 것으로 밝혀졌다
그림 2 섬유 강화 스피드 바카라 수지 및 섬유 회복의 화학적 분해
*우리는 원래 논문에서 인용되고 수정 된 일러스트레이션을 사용합니다
이번에 개발 된 기술은 정상적인 압력 하에서 간단한 작동에서 수행 될 수 있으며, 주요 장점은 장애물 유형 또는 섬유가있는 복합재에 관계없이 짧은 시간에 다양한 스피드 바카라 수지를 분해 할 수 있다는 것입니다 이 분해 방법은 합성 원료로 널리 사용되는 비스페놀 분자를 복구하는 데 성공했습니다 또한, 스피드 바카라 수지의 유형에 의해 거의 영향을받지 않기 때문에, 알려진 화학 구조가없는 스피드 바카라 수지의 분해에 적용될 것으로 예상된다 또한, 수지와 결합 된 탄소 섬유 및 유리 섬유를 수집하는 방법으로서도 효과적이라고 제안된다
우리는 비스페놀 이외의 원자재를 높은 수율로 복구 할 수있는 화학적 재활용 기술을 개발하기 위해 개발 한 분해 방법을 개선 할 것입니다 또한, 우리는이 분해 방법을 스피드 바카라 수지로 만든 폐기물에 적용하여 재활용하기 어려운 폐기물을 재활용하는 것을 목표로합니다 우리는 또한 스피드 바카라 수지의 간단한 분해에 중점을두고, 스피드 바카라 수지와 밀봉되거나 결합 된 금속 및 자성 재료의 분해를 포함하여 광범위한 재료의 재활용을 가능하게하는 일반적인 목적 기술의 연구 및 개발에 중점을두고, 자동차 산업에서 유용한 구성 요소를 회수하는 기술을 포함 할 것입니다
게시 된 잡지 :폴리머 저널
종이 제목 : 아미드 용매의 염기에 의해 매개되는 안정적인 열 세팅 스피드 바카라 수지의 분해
저자 : Yasunori Minami, Tomoo Tsuyuki, Hayato Ishikawa, Yoshihiro Shimoyama, Kazuhiko Sato, Masaru Yoshida
doi : 101038/s41428-024-00979-6