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442629613金蟲 (小有名氣)
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大連理工大學翁志煥教授帶你了解多功能及高性能生物基環(huán)氧樹脂基體的創(chuàng)制
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關于環(huán)氧樹脂 環(huán)氧樹脂因其優(yōu)異的化學、電氣、耐熱、粘接和機械性能，廣泛應用于航空材料、電子元器件粘接材料、涂料、復合材料等領域，是三大熱固性高分子材料之一。目前，幾乎所有商品化的環(huán)氧樹脂都來自于石油基，而雙酚A型環(huán)氧樹脂更是占到了其中約90%的產(chǎn)量。 #為什么要關注生物基環(huán)氧樹脂？ 天然石油資源的日益緊張，生物基材料必須提上日程； 生物基、生物降解材料入選“十四五”國家重點研發(fā)計劃！ 全球化工與材料巨頭企業(yè)紛紛生物基等環(huán)保新材料或新技術，不勝枚舉！ 生物基樹脂的發(fā)展符合“碳中和”的發(fā)展目標。隨著不可再生資源的不斷消耗，可再生資源的開發(fā)利用對于國家經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展以及材料領域的可持續(xù)發(fā)展顯得尤為重要。 2020-2024年全球生物基樹脂市場 圖片來源：Technavio #生物基環(huán)氧樹脂高性能化和功能化 為了實現(xiàn)國家“雙碳”戰(zhàn)略目標，近年來研究者設計、合成出了多種帶有雜環(huán)、脂肪環(huán)和芳香環(huán)的生物基化合物代替石油基雙酚A用于制備環(huán)氧樹脂。雖然目前已報道的部分生物基環(huán)氧樹脂的熱穩(wěn)定性、力學性能及阻燃性能已優(yōu)于雙酚A型環(huán)氧樹脂，但設計、合成能夠滿足生物基環(huán)氧樹脂高性能化和功能化要求的生物基單體仍然是一大挑戰(zhàn)，是拓寬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。 1.耐高溫生物基環(huán)氧樹脂 耐熱性是環(huán)氧樹脂在許多應用場合中需要優(yōu)先考慮的因素，因此耐高溫環(huán)氧樹脂是目前的一個研究熱點，研究者開發(fā)了多種具有高玻璃化轉變溫度(Tg)的生物基環(huán)氧樹脂體系。 2. 本征阻燃生物基環(huán)氧樹脂 為了滿足電子信息、航空航天、交通運輸?shù)阮I域對阻燃材料的需求。高阻燃性成為高性能環(huán)氧樹脂的必備性能。制備阻燃聚合物的一種有效方法是在聚合物中添加阻燃劑，但通常會帶來相容性和加工性能差等問題，影響聚合物的其他性能。開發(fā)具有本征阻燃性和高力學強度的生物基聚合物材料，有望滿足其防火安全和實用性的要求。 3.生物基環(huán)氧樹脂的增韌 現(xiàn)有高性能環(huán)氧樹脂由于其固有的脆性和較差的抗裂紋擴展能力，限制了其工業(yè)應用口。為了提高傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂的韌性，各種各樣的改性劑被應用于增韌環(huán)氧樹脂。然而需要指出的是，這些方法的關鍵是在不降低拉伸模量、機械強度以及熱穩(wěn)定性的前提下，達到增韌的目的。 4.降解回收的生物基環(huán)氧樹脂 經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展要求我們減少不可再生資源的消耗，并能夠在使用后對材料進行回收利用。目前為止。大多數(shù)熱固性聚合物都是從化石資源中提取出來的，熱固性材料由于其不可逆的交聯(lián)網(wǎng)絡，不能通過加熱或溶劑進行再加工或重塑．導致熱固性材料難以回收。產(chǎn)生了大量廢棄物。對環(huán)境造成極大危害。設計可降解回收的生物基環(huán)氧樹脂更能體現(xiàn)生物基材料可降解和可再生的特色，符合社會可持續(xù)發(fā)展的需求。 5. 其它功能的生物基環(huán)氧樹脂 隨著研究的不斷深入，逐漸開發(fā)出了具有特殊性能的生物基環(huán)氧樹脂。比如自修復和介電特性。環(huán)氧樹脂基類玻璃高分子材料(vitrimer)利用動態(tài)鍵交換機理，受熱時能以動態(tài)方式進行可逆化學鍵交換。同時在整體上保持交聯(lián)結構。從而使得熱固性聚合物能像熱塑性聚合物那樣自修復和再加工。 為了更好的了解生物基環(huán)氧樹脂的發(fā)展和應用，2022第二屆綠色復合材料論壇邀請大連理工大學翁志煥教授蒞臨大會，分享《多功能及高性能生物基環(huán)氧樹脂基體的創(chuàng)制》的主題報告。 報告內(nèi)容 本報告設計、制備了一系列結構新穎的生物基環(huán)氧樹脂前驅體，并通過固化劑及固化工藝優(yōu)化，對環(huán)氧樹脂的多功能化和高性能化進行探索。比如，所制備的環(huán)氧樹脂具有高耐熱性、自增韌、本征阻燃的形狀記憶等特點。 專家介紹 翁志煥，大連理工大學教授、博導�！笆奈濉敝攸c專項指南編制專家。首批教育部“全國高校黃大年式教師團隊”、科技部“重點領域創(chuàng)新團隊”、遼寧省“興遼英才計劃”高水平創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊核心成員。2015年回到大連理工大學工作，目前主要研究方向為高性能可持續(xù)高分子材料的設計與開發(fā)，包括基于可再生資源的高性能綠色（生物基）高分子材料制備和高性能工程塑料的循環(huán)回收利用。 主持包括重大項目子課題、國家自然科學基金和遼寧省自然科學基金等多項項目；承擔包括國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金重點項目、中國工程院咨詢研究項目及其他企事業(yè)委托等多個項目。入現(xiàn)職以來以第一/通訊作者在Nat. Commun., ACS Catal., J. Mater. Chem. A, Chem. Eng. J., Carbon, Compos. Part B-Eng., Polym. Chem.等相關領域Top期刊發(fā)表多篇學術論文，授權專利15項，撰寫英文專著2章。《石油化工高等學校學報》期刊編委。 |
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