ポリアミンベースのビトリマー強化炭素繊維複合材料のリサイクルプロセスの最適化：強化材料の回収と材料特性に関する比較研究

私たちは、炭素繊維強化ポリアミンビトリマー複合材料のリサイクルプロセスを調査し、未使用とリサイクルした繊維から作られた複合材料を比較しました。ビトリマーマトリックスは、二成分ポリアミン型ビトリマーシステムで構成され、補強材として不織布と一方向性炭素繊維を使用しました。最適な溶解条件を見つけるために、様々なジエチレントリアミン（DETA）とキシレン溶剤の比率を調べました。20:80 DETA–キシレン比は効率的な溶解を提供し、高温（80 °C）でプロセスが著しく加速しました。より大きな複合材料構造へのスケーリングアップが実証されました。走査型電子顕微鏡（SEM）により効果的なマトリックス除去が確認され、炭素繊維表面上には最小限の残留物があり、リサイクルされた複合材料において良好な接着性がありました。リサイクルされた不織布複合材料は、マトリックス内の残留溶剤によりガラス転移温度が低下したのに対し、UD複合材料はわずかに増加しました。リサイクルされた複合材料に対する動的力学的解析では、不織布複合材料の室温での貯蔵弾性率が増加し、UD複合材料は高温での変形に対する抵抗が増大しました。層間せん断試験では、再処理された複合材料において接着強度がわずかに低下することが分かりました。全体として、この研究はビトリマー複合材料のリサイクルの実現可能性を示しており、残留溶剤とマトリックスの影響を軽減しながら、環境的および経済的持続可能性を確保するためのさらなる最適化の必要性を強調しています。