蹇錫高院士團隊在《Nature Communications》上報道高性能生物基環(huán)氧樹脂的研究成果
生物基高分子材料具有綠色、環(huán)境友好和可再生等特點，能夠有效緩解化石能源危機和環(huán)境污染等問題。盡管如此，設計及合成能夠滿足其高性能化和功能化要求的生物基單體仍然是一大挑戰(zhàn)，是推廣生物基高分子材料應用范圍并提升其對石油基高分子材料競爭優(yōu)勢的關鍵問題。
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圖1 生物基環(huán)氧樹脂GSPZ-EP與石油基雙酚A型E51的比較
化工學院高分子材料系蹇錫高院士團隊的翁志煥副教授等人基于課題組此前在高性能高分子材料的工作，通過簡單易行的合成步驟以生物質來源的愈創(chuàng)木酚和丁二酸酐為原料得到類雙酚的含氮芳雜環(huán)的生物基單體。進一步的工作顯示，以此單體制備的生物基環(huán)氧樹脂，在固化劑DDM的作用下，表現(xiàn)出的綜合性能較目前應用最為廣泛的石油基雙酚A型環(huán)氧樹脂更為優(yōu)異：玻璃化轉變溫度提高了14oC，700oC下殘?zhí)柯剩?/span>N2氛圍）、30oC下儲能模量和室溫下楊氏模量分別提高了140%、70%和93%。值得注意的是，含氮芳雜環(huán)的引入，不僅提高了生物基環(huán)氧樹脂的固化速率，同時賦予了其優(yōu)異的本征阻燃性能，克服了石油基雙酚A型環(huán)氧樹脂阻燃性能差的缺點。本工作為制備生物基芳雜環(huán)化合物和構筑高性能生物基高分子材料開辟了新方法。
相關研究工作發(fā)表于Nature?Communications,?2019, 10, 2107（論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-019-10178-0）。文章第一作者是由蹇錫高教授和翁志煥副教授共同指導的本課題組博士研究生戚裕，通訊作者為翁志煥副教授。以上工作得到NSFC-石油化工聯(lián)合基金重點項目、國家自然科學基金面上項目和中央高?；究蒲袠I(yè)務費的大力支持。
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