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 據(jù)悉，近日，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所生物基高分子材料團(tuán)隊(duì)將螺旋環(huán)雙縮醛結(jié)構(gòu)用于制備可降解熱固性樹脂，并采用其制備出碳纖維復(fù)合材料，為高性能易回收熱固性高分子材料的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

　　研究人員挖掘了香草醛基螺旋環(huán)雙縮醛結(jié)構(gòu)的降解能力，并用以合成了高性能易回收熱固性樹脂。該樹脂固化后在0.1M鹽酸溶液中可快速降解，且在中性、堿性溶液及加熱下穩(wěn)定性很好。同時(shí)其熱學(xué)、力學(xué)性能與陶氏的DER331環(huán)氧相當(dāng)甚至更高。采用其制備的碳纖維復(fù)合材料，力學(xué)性能與DER331環(huán)氧基復(fù)合材料相當(dāng)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)碳纖維的綠色無損回收。

　　賦予熱固性樹脂可降解性被認(rèn)為是解決熱固性樹脂回收問題的一條重要途徑。然而對于含一般降解基團(tuán)如酯鍵、二硫醚鍵、碳酸酯鍵等的熱固性樹脂，化學(xué)交聯(lián)密度低時(shí)，降解速度快，但熱學(xué)、力學(xué)性能差;化學(xué)交聯(lián)密度高時(shí)，綜合性能尤其是熱學(xué)、力學(xué)性能好，但降解性能差甚至難降解。要實(shí)現(xiàn)高化學(xué)交聯(lián)密度下的快速降解，一個(gè)有效途徑就是采用易可控降解的基團(tuán)。

　　希夫堿是另一種pH快速可控降解的基團(tuán)，也是一種動(dòng)態(tài)化學(xué)鍵，同時(shí)它與苯環(huán)等芳環(huán)結(jié)構(gòu)共軛可賦予高分子材料高性能。研究人員提出了環(huán)氧固化過程中原位形成席夫堿的合成方法，將席夫堿結(jié)構(gòu)方便地引入到環(huán)氧交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)了環(huán)氧樹脂的重塑回收和降解回收，同時(shí)使樹脂具有優(yōu)異的熱學(xué)、力學(xué)性能。采用此樹脂制備的碳纖維復(fù)材可以在溫和酸性條件下實(shí)現(xiàn)纖維的無損回收，同時(shí)具有與DER331環(huán)氧基復(fù)材相當(dāng)?shù)牧W(xué)性能。

　　熱固性樹脂具有優(yōu)異的機(jī)械性能、熱學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、加工性能以及化學(xué)穩(wěn)定性等，在電子封裝材料、復(fù)合材料、膠黏劑及涂料等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。然而由于其高度化學(xué)交聯(lián)的三維網(wǎng)絡(luò)，熱固性樹脂很難回收，同時(shí)也影響了其下游產(chǎn)品包括碳纖維復(fù)合材料、電子產(chǎn)品等的回收。