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具有双重松弛机制的生物基环氧活性酯:可再生、可重用和可回收粘合剂及复合材料的有前景材料

A Biobased Epoxy Vitrimer with Dual Relaxation Mechanism: A Promising Material for Renewable, Reusable, and Recyclable Adhesives and Composites

Pere Verdugo, David Santiago, Silvia De la Flor, Àngels Serra · Universitat Rovira i Virgili
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期刊 / 来源ACS Sustainable Chemistry & Engineering
卷/期/页12 / 15 / 5965-5978
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关键词:生物基环氧活性酯双重交换机制碳纤维增强复合材料化学回收可逆粘合剂热机械性能应力松弛

摘要整理

本研究报道了一种由香草醛和半胱胺衍生的新型生物基环氧单体的合成,该单体结构中含有亚胺和二硫化物可交换基团。利用该单体制备了一系列具有两个同时进行的交换松弛过程的环氧活性酯。这些交换机制无需催化剂即可进行。采用四种不同的胺类固化剂,获得了玻璃转化温度约100°C且热稳定性优异的活性酯材料。通过动态力学分析、热机械性能测试和活性酯特性表征,揭示了该材料在相对较低温度下具有显著的快速应力松弛特性,且在玻璃转化温度以下几乎无蠕变。利用双重交换机制,通过两种可行的方法探索了活性酯的化学可降解性,并在两种情况下均证实了材料降解后的重新成型能力。此外,该材料经过机械回收后,性能保持基本不变。最后,将该材料用于碳纤维增强复合材料和可逆粘合剂的制备和回收,展示了其在可持续应用领域的广阔前景。

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