架橋不飽和ポリエステル樹脂のビトリマー化：リサイクルおよび再処理するための機械化学的アプローチ

不飽和ポリエステル樹脂（UPR）は、さまざまな用途で広範囲に使用されており、かなりの量のUPR廃棄物をリサイクルすることは依然として普遍的な問題です。ビトリマー化は、架橋UPRのリサイクルに使用できる、実行可能で環境に優しい、費用対効果の高い、手術方法です。この方法では、ThermoSet永久ネットワークは、Vitrimer型ポリマーと同様の動的ネットワークに変更されます。結果は、システム内にエステル交換触媒の存在がビトリマー化の効率を大幅に向上させることを示しています。ビトリマー化されたUPRサーモセットは、初期UPRに匹敵する機械的特性で3回再処理できます。結果は、システム内の外部ヒドロキシル基の過剰が、ネットワーク内の亜鉛リガンド複合体の形成を防ぎ、その結果、ビトリメリ化サンプルの架橋密度と機械的特性を減らすことができることを示しています。ビトリマー化熱セット粉末は、従来の熱可塑性処理技術である射出成形、押出、および圧縮成形を通じて再処理できます。リサイクル不可能なUPR熱硬化廃棄物は、機械的特性の損失が最も少なく、ビトリメリゼーションによってリサイクルおよび再利用できます。

Unsaturated polyester resins (UPRs) are expansively used in different applications and recycling the significant amounts of UPR waste is still a universal problem. Vitrimerization is a feasible, environmental-friendly, cost effective, and operative method, which can be used for recycling the crosslinked UPRs. In this method, the thermoset permanent network is changed into a dynamic network similar to the vitrimer-type polymers. The results show that the existence of a transesterification catalyst in the system significantly enhances the efficiency of vitrimerization. The vitrimerized UPR thermosets can be reprocessed three times with mechanical properties comparable to the initial UPR. The results show that the excess of external hydroxyl groups in the system can prevent the formation of zinc ligand complexes in the network and consequently reduce the crosslinked density and mechanical properties of vitrimerized samples. The vitrimerized thermoset powder can be reprocessed through injection molding, extrusion, and compression molding which are conventional thermoplastic processing techniques. The unrecyclable UPR thermoset wastes can be recycled and reused through vitrimerization with the least loss in mechanical properties.