寧波材料所在低粘度縮醛型可降解環氧樹脂方面取得進展

 

    最近，他們首次從成型加工角度設計合成了低粘度可降解環氧單體，通過真空輔助樹脂傳遞模塑成型工藝（簡稱“VARTM”），制備出性能優異的易回收碳纖維復合材料。

 

    在環狀縮醛結構上引入乙基或甲基后，環氧單體的規整性被打破，分子間相互作用減弱，得到了三種低粘度的環氧單體，粘度最低達到0.7Pa·s，遠低于雙酚A環氧單體（陶氏DER331）的粘度（10Pa·s）。三種環氧單體擁有固化活性高的特點，經異佛爾酮二胺固化后具有良好的熱學、力學性能。由于低粘度的特點，產品可以通過VARTM成型工藝制備成碳纖維復合材料。

 

    得到的復合材料表現出優異的拉伸強度（635.9±24.1MPa）、楊氏模量（25.5±0.7GPa）和斷裂伸長率（5.9±0.9%）。由于縮醛環氧樹脂基體優異的降解性能，復合材料浸泡在0.1mol/L HCl丙酮/H2O（9:1，v/v）溶液中室溫24h，可回收碳纖維，回收的碳纖維表面無樹脂殘留。且由于回收條件溫和，避免了對碳纖維表面形貌、化學成分和機械性能的損傷，使回收的碳纖維可以多次重復使用。再生得到的碳纖維復合材料，保持了原始碳纖維復合材料的優異熱學、力學性能。

 

    此工作將引導可降解熱固性樹脂研究人員從加工和性能兩方面開展分子結構的設計工作，有利于推動該類樹脂的應用。