生物基高分子材料具有绿色、环境友好和可再生等特点,能够有效缓解化石能源危机和环境污染等问题。尽管如此,设计及合成能够满足其高性能化和功能化要求的生物基单体仍然是一大挑战,是推广生物基高分子材料应用范围并提升其对石油基高分子材料竞争优势的关键问题。
图1三嗪环生物基环氧树脂THMT-EP与石油基双酚A型DGEBA的性能比较大连理工大学化工学院高分子材料系蹇锡高院士团队在前期含哒嗪酮芳香杂环结构的生物基化合物合成的工作基础上(NatureCommunications,,10,),进一步以香草醛为原料合成出了全生物质碳的含三嗪环结构的三酚化合物,并以此构筑具有热致液晶特性的生物基环氧树脂。在相同的固化条件下,其玻璃化转变温度达到了目前所知的生物基环氧树脂的最高值℃,这比商品化的石油基的双酚A型环氧树脂高了℃;同时由于其热致液晶的特点,使生物基环氧树脂的弯曲模量和强度相较于双酚A型的分别提高了53.9%和14.3%,表现出了更好的韧性。由此解决了环氧树脂增韧过程中强度、韧性和热稳定性难以同时提升的关键问题。相关工作已发表于化工领域TOP期刊ChemicalEngineeringJournal上(