基于动态共价化学树脂及复合材料的研究进展

树脂基复合材料在航空航天等关键领域应用广泛,其用量已成为衡量装备先进性的重要标志。热固性树脂基复合材料难以反复加工和降解回收;热塑性树脂基复合材料成型温度高、工艺性差。基于动态共价化学的新型树脂可解决热固性和热塑性存在的上述问题,使树脂基复合材料实现颠覆性发展成为可能。本文概述了动态共价化学和共价自适应网络的基本原理,介绍了近年来动态共价化学在树脂基复合材料领域的主要研究工作,突出了基于动态共价化学的树脂基复合材料在可重塑、易回收、自修复以及智能驱动等方面的性能优势。最后对新型树脂基复合材料的发展提出建议,重点在于完善键交换反应机理和松弛模型;开发更多高性能、商业化体系;基于动态共价化学树脂,发展树脂基复合材料成型、连接、修补、回收技术,推进应用。

含乙烯基胺酯键聚醚类可逆交联聚合物的制备及性能研究

利用三种分子量相同但重复单元不同的双乙酰乙酸酯封端聚醚与三(2-氨基乙基)胺交联形成含乙烯基胺酯动态化学键的可逆交联聚合物,也称共价自适应网络。重点考察了构筑单元对动态交联网络的结构、热性能、力学性能及动态性能的影响。结果表明,当构筑单元链柔性更强时,网络中的分子链更容易运动,表现出较大的延展性及较低的模量。此外,在高温下动态网络的网络拓扑重排速度更快,应力松弛时间更短。不同于其他动态交换反应,乙烯基胺酯动态交换活化能由于交换机制的不同表现出明显的双温度响应。

类玻璃高分子材料的制备和性能研究进展

针对热固性塑料不能重复使用的特点,人们在交联共价网络的基础上成功制备了新型类玻璃高分子(vitrimer)材料。共价自适应网络按照机理可以分为两种,一种为解离共价自适应网络,以最为典型的DielsAlder反应为代表,其在材料的重复使用、自修复等方面有着广泛的运用;另一种为结合共价自适应网络,常见为基于酯交换机理,它也正是vitrimer材料所使用的结构基础。本文主要对比研究了vitrimer材料的特征并基于酯交换、转氨基化、烷基转移、DNA序列等不同机理来论述了近几年vitrimer材料的研究进展。