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生物基高分子材料具有綠色、環(huán)境友好和可再生等特點(diǎn)，能夠有效緩解化石能源危機(jī)和環(huán)境污染等問(wèn)題。盡管如此，設(shè)計(jì)及合成能夠滿(mǎn)足其高性能化和功能化要求的生物基單體仍然是一大挑戰(zhàn)，是推廣生物基高分子材料應(yīng)用范圍并提升其對(duì)石油基高分子材料競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵問(wèn)題。

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圖1 三嗪環(huán)生物基環(huán)氧樹(shù)脂THMT-EP與石油基雙酚A型DGEBA的性能比較

化工學(xué)院高分子材料系蹇錫高院士團(tuán)隊(duì)在前期含噠嗪酮芳香雜環(huán)結(jié)構(gòu)的生物基化合物合成的工作基礎(chǔ)上（Nature?Communications,?2019, 10, 2107），進(jìn)一步以香草醛為原料合成出了全生物質(zhì)碳的含三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)的三酚化合物，并以此構(gòu)筑具有熱致液晶特性的生物基環(huán)氧樹(shù)脂。在相同的固化條件下，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度達(dá)到了目前所知的生物基環(huán)氧樹(shù)脂的最高值300^oC，這比商品化的石油基的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂高了120^?oC；同時(shí)由于其熱致液晶的特點(diǎn)，使生物基環(huán)氧樹(shù)脂的彎曲模量和強(qiáng)度相較于雙酚A型的分別提高了53.9%和14.3%，表現(xiàn)出了更好的韌性。由此解決了環(huán)氧樹(shù)脂增韌過(guò)程中強(qiáng)度、韌性和熱穩(wěn)定性難以同時(shí)提升的關(guān)鍵問(wèn)題。相關(guān)工作已發(fā)表于化工領(lǐng)域TOP期刊Chemical Engineering Journal上（https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126881）。

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圖2 厚樸酚基環(huán)氧樹(shù)脂DGEM與石油基雙酚A型DGEBA的性能比較

近日，團(tuán)隊(duì)又以生物基的厚樸酚化合物為原料，制備出新型的環(huán)氧樹(shù)脂DGEM。因其含有“剛?cè)峒鏉?jì)”的化學(xué)結(jié)構(gòu)（剛性的聯(lián)苯和柔性的脂肪鏈），生物基環(huán)氧樹(shù)脂具有優(yōu)越的加工性能（低本征粘度、寬加工窗口）和靈活可調(diào)的綜合性能（熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能和本征阻燃特性）。解決了環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用發(fā)展中其阻燃性能、力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性相互制約難以協(xié)調(diào)的尖銳矛盾。相關(guān)工作已發(fā)表于化工領(lǐng)域TOP期刊Chemical Engineering Journal上（https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.124115）。

上述研究論文的第一作者均為翁志煥副教授協(xié)助蹇錫高院士指導(dǎo)的博士生戚裕同學(xué)，前者為論文的通訊作者。以上工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（U1663226, 51873027, 51673033）、遼寧省自然科學(xué)基金（2019-ZD-0139）和校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)專(zhuān)題項(xiàng)目（DUT20TD114）的支持。

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