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王清文教授团队在多功能生物基环氧树脂领域取得新进展

发布者:生物质工程研究院发布时间:2022-07-23浏览次数:279

        近日,生物质工程研究院、材料与能源学院生物基材料与能源教育部重点实验室和岭南现代农业科学与技术广东省实验室王清文教授带领的生物质材料·家居工程团队在生物基多功能环氧树脂领域取得新进展,相关研究成果以“High-performance epoxy vitrimer with superior self-healing, shape-memory, flame retardancy, and antibacterial properties based on multifunctional curing agent”(论文链接:https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2021.109188)为题发表在复合材料领域Top期刊Composites Part B: Engineering上(工程技术一区,IF2021=11.322)。

   热固性环氧树脂因其具有优异的机械性能、耐化学性以及热稳定性等而广泛应用于粘合剂、涂料、电子封装材料等诸多领域。然而,传统的热固性环氧树脂缺乏功能性,严重限制了其在耐火、抗菌等特定领域的进一步应用。此外,热固性环氧树脂由于其永久交联共价网络结构,一旦固化就不能再加工或溶解,造成了严重的资源浪费和环境污染。

   为解决传统热固性环氧树脂不可再加工、不可回收及易燃等问题,该工作提出以木质素平台化合物-香草醛为原料,以六氯环三磷腈(HCCP)为核心阻燃结构,通过席夫碱反应合成了具有亚胺键及端仲胺基的香草醛基磷腈阻燃固化剂HVPA,用于固化生物基环氧树脂-甘油二缩水甘油醚(GDE),成果构建了多功能可回收阻燃的生物基热固性环氧树脂(HVPA/GDE)。该环氧树脂可实现无压力状态下快速自愈合、室温下温和降解、可再加工性、广谱抗菌性以及阻燃性能,该工作为设计开发多功能、高性能、绿色可持续的热固性环氧树脂提供了一种新的途径。

   该论文第一作者为林业工程2020级硕士研究生彭晶颖,通讯作者为刘珍珍教授和刘涛副教授,该工作受到了王清文教授的悉心指导和大力支持,并得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划和广东省自然科学基金等项目的资助。(文图/生物质工程研究院 刘珍珍)