聚酰胺（PA，尼龙）是一种都会存在的高功用塑料，大范围的运用于各种运用中。它们对许多常见溶剂的高耐受性和在强酸或强碱中水解的倾向对低排放材料回收（即资源别离和回收）造成了首要妨碍。在本研讨中，初次详细研讨了聚酰胺溶解的分子机理，发现在甲酸中引进弱氢键助溶剂能够轻松又有用地调理溶剂-溶剂和溶剂-聚合物相互作用，大大加快了常见的室温溶解动力学，（短链）聚酰胺，如PA6和PA66，以及长链和半芳香族品种。回收的聚合物在其化学结构或功用方面没有改变，而且满足的挑选性答应填料如短纤维和长纤维，无机纳米颗粒，金属，和其它混合的聚合物相以高功率（95%）沿着回收，一同一切溶剂再循环（98%）。这一新办法有可能使聚酰胺回收更具可持续性和经济性，由于它削减了从轿车和电气部件、纺织品等中别离和回收各种组成材料所需的动力投入和二氧化碳排放。

　　尼龙因其耐高温、强度大、耐非物理性腐蚀等特性，被大范围的运用在轿车、电器、纺织、渔网等职业，年产量达800万吨，全球商场规模超400亿美元。但是，其化学结构安稳，难以被一般溶剂溶解，且常与玻璃纤维、金属等高的附加价值材料复合运用，进一步加大了回收难度。

　　2. 化学回收：高温裂解再重聚，产品质量好，但能耗高达180～300℃；

　　3. 物理回收（溶解/沉积）：较温文，但受限于溶剂挑选，需高温，溶解速度慢。

　　本研讨的中心在于：找到了加快尼龙在溶剂中“常温溶解”的办法。首要思路如下：

　　运用“甲酸（FA）+弱氢键供体溶剂”组合，比方FA与二氯甲烷（DCM）按1:1份额混合。

　　参加DCM后，不只不影响甲酸的溶解力，反而打乱了FA之间的强氢键结构，更好地与尼龙分子结合；

　　一同，DCM对尼龙分子中的“亚甲基链”表现出很强的亲和性（范德华力强），促进链段解缠与涣散；

　　研讨者经过红外光谱和量子化学核算发现，弱氢键的溶剂组合能有用损坏尼龙晶体内本来安稳的氢键，促进“解晶+溶解”全进程。

　　无论是短链（PA6、PA66）、长链（PA11、PA12）仍是半芳香族尼龙（PA6I/6T），在该溶剂系统下均能快速溶解。乃至实践的复合材料——如含碳纤维、玻璃纤维、铜粉的电子废料——也能被精准别离回收。

　　再生后的PA6和PA66在分子量、红外特征、结晶度及拉伸功用上简直和原始材料共同（回收率高达99.2%）。

　　玻璃纤维、碳纤维、金属粒子等“填料”均可经过简略的离心沉积办法回收，外表无损伤。

　　开始预算每公斤PA6的回收只发生0.8公斤CO₂当量，能耗仅16 MJ/kg。

　　（1）废渔网再使用：从渔网中回收PA6和铅颗粒，并经过一锅法制成导热功用优秀的碳纳米管复合材料；

　　（2）废旧纺织物晋级：从旧衣服中提取尼龙与碳纤维叠层制成轻质复合板，功用超越85%原始产品；

　　（3）轿车/电子拆解：可将杂乱部件中的塑料、金属、阻燃剂等快速别离，完成“全组件回收”。

　　图1.（a）聚酰胺（PA）组件和产品，从结构/电气复合材料到纺织品。高价值组件一般包括与有价值的次级材料混合的聚酰胺；（b）传统的依据溶解的办法触及经过溶解度参数挑选溶剂（例如，HSP）理论而且需求高温文相对长的处理时刻，（c）这项作业标明，共溶剂战略加快了PA在室温下在甲酸中的溶解，导致动力消耗和整体碳脚印的史无前例的削减

　　图2.(a)相片和（B）室温下溶解的PA 6粒料的质量改变丈量（无拌和）；（c）具有不一样固体浓度和共溶剂分数的PA 6溶液的表观粘度；（d）晶体溶解期间固-液界面的示意图，其间km是依据Noyes-Whitney模型的跨过边界层（厚度lb）的传质的测量；（e）共溶剂分数对传质系数km和总溶解时刻的影响

　　图3.（a）FA（FF）、DCM（CC）和FA/DCM（FC）二聚体的分子静电势（MEP）、结合能（kJ/mol）和H-键长（OJ）;（b）FA与不同助溶剂级分（fDCM）的FTIR光谱，以及（c）FA的敞开（FFo）和关闭（FFc）以及单体（F）方式的扩大羰基区域（具有去卷积峰），（d）关于不同的共溶剂级分，代表（c）中所示的每种相互作用的羰基谱带的积分面积的改变；(e)代表a相晶体和溶剂相互作用位点示意图的氢键PA6低聚物的结构和MEP；（f）FA和DCM在每个结合位点的近似结合能；（g）总溶剂化能DGsolv和近似氢键和vdW重量

　　图4.（a）共溶剂增强的聚酰胺溶解动力学的拟议机制的图示：弱氢键溶剂损坏了强FA网络，增加了溶剂-聚合物相互作用，加快了脱羧进程。在纯FA中，溶剂-溶剂相互作用（FF）和溶剂-酰胺相互作用（SP）较强，而溶剂-亚甲基相互作用（SP）较弱，比较之下，DCM调理H-键合的溶剂网络以削弱溶剂-溶剂相互作用（FC），而在酰胺和亚甲基位点处的SP都是强的；（b）观察到的溶解速率（每单位外表积每单位时刻PA链的摩尔数）与溶剂-聚合物相互作用（溶剂化能）和溶剂-共溶剂相互作用之间的差之间的接连联络

　　图5.（a）依据溶解的再循环计划示意图，附有详细示例条件下的相片。在不需求拌和的情况下，在室温下将两种或更多种第二材料（具有或不具有第二材料，SM）溶解在共溶剂系统中，发生PA溶液，其能够在沉积、洗刷和枯燥之前别离成SM和PA。共溶剂和反溶剂答应它们经过次序蒸腾彻底回收;（b）在一个溶解/再生循环之前和之后，PA6、PA66和PPA（PA6I/6T）的分子量（Mw）和多涣散指数（PDI）;（c）原始和再生（纯）PA 6的FTIR光谱，（d）DSC扫描，和（e）拉伸应力-应变曲线.

　　（a）各种PA基模塑料的RT溶解：PA6、PA66、PA11、PA12、PA6I/6T、碳纤维（CF）、玻璃纤维（GF）、纳米粘土（云母、绢云母）;符号表明复合物的品种，插图是溶液的相片（b）由全球变暖潜能值衡量描绘的碳脚印，（全球升温潜能值，千克CO2当量/千克材料）和一次动力需求不同回收办法的纯PA6（PED，兆焦耳/公斤材料）（c）从PA基复合材料中回收的碳纤维和玻璃纤维的全球升温潜能值和压力开释值;插图是（b）中GF差错条的扩大图，（c）假如溶剂回收功率下降，则代表保存值；（d）将依据共溶剂的溶解办法运用于实践的轿车和电气部件：在原始状态下，从模型和实在的成分中有用地回收了一般与PA一同运用的SM（玻璃纤维、铜、PI、阻燃剂）

　　（a）功用复合材料的快速、RT溶解/别离和制作：将露出于人工海水中3个月的渔网在室温下在共溶剂系统中快速溶解并别离以回收PA6、PE和Pb，然后经过一锅法溶液混合和打针成型涣散碳纳米管（CNT）以制作rPA6/CNT试样；（b）拉伸行为和（c）回收/晋级循环的PA6的热导率；（d）回收/晋级循环的PA6材料的功用总结；（e）rPA6/CNT的多功用功用（在强度和导热性方面）与相似报导的复合材料比较（f）结构复合材料的快速、RT溶解/别离和制作：含PA6和聚氨酯的废旧纺织品（与染料一同被DMSO沿着除掉）在室温下敏捷溶解在共溶剂系统中并沉积以回收PA6，然后运用共溶剂系统与预先回收的织造碳纤维（rCF）层压；碳纤维层压板和碳纳米管纳米复合材料的碳脚印和经济剖析：（一）全球升温潜能值，（j）PED，和（k）MSP

　　本钱更低、操作更安全、环境适应性更强。更重要的是，该战略具有极强的通用性

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