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宁波材料所在低粘度缩醛型可降解环氧树脂方面取得进展

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-01-13  来源:宁波材料所  浏览次数:262
核心提示:  近年,宁波材料所生物基高分子材料团队马松琪研究员等基于可解离的化学键发展了易回收热固性树脂系列产品。为了得到高性能、
   近年,宁波材料所生物基高分子材料团队马松琪研究员等基于可解离的化学键发展了易回收热固性树脂系列产品。为了得到高性能、耐水性、缩醛型可降解热固性树脂,马松琪团队设计合成了含苯联螺环二缩醛、苯联并环二缩醛和苯联单环缩醛结构的树脂。其玻璃化转变温度、力学强度等性能与传统双酚A环氧树脂相当甚至更高。
 
    最近,他们首次从成型加工角度设计合成了低粘度可降解环氧单体,通过真空辅助树脂传递模塑成型工艺(简称“VARTM”),制备出性能优异的易回收碳纤维复合材料
 
    在环状缩醛结构上引入乙基或甲基后,环氧单体的规整性被打破,分子间相互作用减弱,得到了三种低粘度的环氧单体,粘度最低达到0.7Pa·s,远低于双酚A环氧单体(陶氏DER331)的粘度(10Pa·s)。三种环氧单体拥有固化活性高的特点,经异佛尔酮二胺固化后具有良好的热学、力学性能。由于低粘度的特点,产品可以通过VARTM成型工艺制备成碳纤维复合材料。
 
    得到的复合材料表现出优异的拉伸强度(635.9±24.1MPa)、杨氏模量(25.5±0.7GPa)和断裂伸长率(5.9±0.9%)。由于缩醛环氧树脂基体优异的降解性能,复合材料浸泡在0.1mol/L HCl丙酮/H2O(9:1,v/v)溶液中室温24h,可回收碳纤维,回收的碳纤维表面无树脂残留。且由于回收条件温和,避免了对碳纤维表面形貌、化学成分和机械性能的损伤,使回收的碳纤维可以多次重复使用。再生得到的碳纤维复合材料,保持了原始碳纤维复合材料的优异热学、力学性能。
 
    此工作将引导可降解热固性树脂研究人员从加工和性能两方面开展分子结构的设计工作,有利于推动该类树脂的应用。
 
 
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