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近日，華南理工大學劉偉峰研究員和廣東工業大學邱學青教授團隊通過整合木質素的天然結構功能和成本優勢，結合生物基平臺化學品的結構調控靈活性，合成了一種高性能生物基聚酯彈性體。具體地，以生物基2,5-呋喃二甲酸（FDCA）為原料，合成低分子量柔性聚酯預聚物（PPeF），再引入擴鏈劑將PPeF接枝到木質素上，成功合成了一種多功能木質素改性聚酯彈性體（LFPEe）。

LFPEe表現出優異的力學性能，拉伸強度和斷裂應變可達到58.9 MPa和610%，彈性恢復率達到88.9%以上，楊氏模量達到332 MPa，遠高于商用聚酯彈性體、聚氨酯彈性體和聚烯烴彈性體，優于大多數先前報道的FDCA基聚酯，木質素基聚酯和木質素基聚氨酯彈性體材料。其優異力學性能歸因于：木質素在聚酯體系中不相容形成的納米微相分離結構，以及木質素與聚酯鏈段之間形成的界面動態氫鍵和動態共價鍵組成的動態雙網絡結構。

得益于木質素自身優異的光熱功能，以及動態鍵的自愈特性，LFPEe可實現光熱自愈合，并具有優異的光熱驅動形狀記憶功能。此外，引入木質素還賦予LFPEe優異的紫外線屏蔽性能、良好的熱穩定性以及抗老化能力。在簡單的加熱條件下還能實現溶劑循環回收。

作為一種高生物基含量、高性能的多功能材料，新型木質素基聚酯彈性體有望作為石油基彈性體的替代品，在生物可降解智能材料領域顯示出重要的潛力。該工作成功打破了FDCA基聚酯力學性能對高分子量的依賴，實現了由低分子量FDCA聚酯低聚物制備高性能生物基聚酯彈性體。此外，該工作也為木質素在高性能生物基聚酯彈性體開發中的創新設計和增值利用提供了新思路。

相關成果以“Ultra-strong and Tough Bio-based Polyester Elastomer with Excellent Photothermal Shape Memory Effect and Degradation Performance”為題，近期發表在 Advanced Functional Materials上。論文第一作者為華南理工大學化學化工學院2021級碩士生孫丹婷，華南理工大學劉偉峰和廣東工業大學邱學青為論文共同通訊作者。成果得到國家自然科學基金項目（22038004，22222805，22078116，U23A6005）、廣東省重點研發計劃項目（2020B1111380002）、廣東省化學與精細化工實驗室揭陽中心資助。

近年來，作者團隊專注于木質素在高分子材料中的高值利用研究，在木質素改性橡膠、塑料、聚氨酯、表面活性劑等體系，利用木質素本身的天然結構和功能優勢，實現了對不同高分子體系的增強增韌高性能化及功能化，為木質素這一大宗工業生物質資源在材料領域的高值利用探索新理論和新方法，相關成果獲得了系列授權發明專利，歡迎交流合作，推動應用轉化。