哈工大胡桢教授课题组 CEJ:多功能、超韧的双网络环氧树脂设计
2022-12-26 来源:高分子科技
“牺牲键”作为克服强度与韧性之间平衡的重要策略近些年来被广泛应用于弹性体、水凝胶等软材料中,其增韧机制在于它的键能低于传统的共价键,可在外力作用下先于共价键网络发生断裂,通过有效耗散机械能的相互作用增强材料韧性,包括氢键、金属配位键、离子键等。热固性环氧树脂因其优异的综合性能被广泛应用,然而目前环氧树脂也存在韧性和强度之间的“trade-off”效应。近年来,高性能环氧树脂的设计及制备仍是需要深入研究的课题。
哈尔滨工业大学化工与化学学院胡桢教授团队长期从事复合材料领域高性能增强体的研究工作。近日,团队展示了一种利用巯基封端的邻苯二酚化合物构建含牺牲网络的多功能环氧树脂的设计策略。具体而言,以双酚A单体为起始反应物,经氧化-迈克尔加成反应形成巯基封端的邻苯二酚低聚物,通过巯基-环氧点击化学将邻苯二酚基团引入聚合物结构,进一步,将传统的共价键和“可牺牲”铁-邻苯二酚金属配位键结合起来,构筑了具有双重交联点的新型环氧树脂网络。铁-邻苯二酚金属配位键的引入使设计的环氧树脂表现出超高的延展性,与此同时,该材料还展现了良好的光热转换,以及对热或光等特定环境变化响应的形状记忆性能。
图1双重交联的环氧树脂网络的结构设计
图2环氧树脂系列样品的力学性能表征及循环拉伸性能
图3环氧树脂的光热转换及形状记忆性能
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.140889
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