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蹇锡高院士团队在《Nature Communications》上报道高性能生物基环氧树脂的研究成果

时间:2019-05-21 08:45来源: 作者:翁志焕 点击:

 


生物基高分子材料具有绿色、环境友好和可再生等特点,能够有效缓解化石能源危机和环境污染等问题。尽管如此,设计及合成能够满足其高性能化和功能化要求的生物基单体仍然是一大挑战,是推广生物基高分子材料应用范围并提升其对石油基高分子材料竞争优势的关键问题。

 

1 生物基环氧树脂GSPZ-EP与石油基双酚AE51的比较

化工学院高分子材料系蹇锡高院士团队的翁志焕副教授等人基于课题组此前在高性能高分子材料的工作,通过简单易行的合成步骤以生物质来源的愈创木酚和丁二酸酐为原料得到类双酚的含氮芳杂环的生物基单体。进一步的工作显示,以此单体制备的生物基环氧树脂,在固化剂DDM的作用下,表现出的综合性能较目前应用最为广泛的石油基双酚A型环氧树脂更为优异:玻璃化转变温度提高了14oC700oC下残炭率(N2氛围)、30oC储能模量和室温下杨氏模量分别提高了140%70%93%。值得注意的是,含氮芳杂环的引入,不仅提高了生物基环氧树脂的固化速率,同时赋予了其优异的本征阻燃性能,克服了石油基双酚A型环氧树脂阻燃性能差的缺点。本工作为制备生物基芳杂环化合物和构筑高性能生物基高分子材料开辟了新方法。

相关研究工作发表于Nature Communications, 2019, 10, 2107(论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-019-10178-0)。文章第一作者是由蹇锡高教授和翁志焕副教授共同指导的本课题组博士研究生戚裕,通讯作者为翁志焕副教授。以上工作得到NSFC-石油化工联合基金重点项目、国家自然科学基金面上项目和中央高校基本科研业务费的大力支持。

 

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