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超支化團隊Nature子刊發(fā)表研究成果
來源:http://novotex.cn/ | 作者:hbp | 發(fā)布時間: 2024-06-17 | 780 次瀏覽 | 分享到:

近日,我司首席科學家張道洪教授領銜的超支化聚合物團隊聯(lián)合張俊珩副教授、張宏俊教授在構筑高強高韌可降解環(huán)氧樹脂方面取得新的研究進展,研究成果在國際TOP期刊《Nature Communications》上發(fā)表了題為“Closed-Loop Recycling of Tough Epoxy Supramolecular Thermosets Constructed by Hyperbranched Topological Structure”的高水平研究性論文。該研究成果揭示了超分子環(huán)氧樹脂的氫鍵解離重組過程及運動機制,實現(xiàn)了環(huán)氧樹脂的閉環(huán)化學回收。這一創(chuàng)新性工作為構筑具有高強高韌、可降解、可回收的高性能環(huán)氧樹脂提供了新的思路,為推動高分子材料循環(huán)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的耐腐蝕性能、機械性能和工藝性能等特點,被廣泛應用于航空航天、風電等領域,但環(huán)氧樹脂依然面臨強度和韌性的矛盾、固化產(chǎn)物難以降解和循環(huán)利用等難題。為此,超支化團隊將超支化拓撲結構引入環(huán)氧樹脂中,先后在超支化環(huán)氧樹脂的構筑與結構調控、環(huán)氧樹脂的高效增強與增韌、以及環(huán)氧樹脂高效降解與回收等方面取得了系列成果,系統(tǒng)總結了生物基超支化環(huán)氧樹脂的制備方法及循環(huán)利用策略。該工作提出基于超支化分子拓撲結構構筑了含有氫鍵交聯(lián)、動態(tài)酯交換和動態(tài)亞胺交換超分子網(wǎng)絡的可閉環(huán)回收環(huán)氧樹脂(圖1),賦予了環(huán)氧樹脂高強度、高模量、高韌性,力學性能全面超越了商業(yè)化的雙酚A型環(huán)氧樹脂。

(圖1)超分子環(huán)氧樹脂的內(nèi)部分子間相互作用(a)和超分子網(wǎng)絡結構的分子動力學模擬(b- c)。

※《Nature Communications》是致力于發(fā)表生物、健康、物理、化學和地球科學所有領域的高質量研究。該期刊發(fā)表的論文旨在代表對每個領域的專家具有重要意義的重要進展。

 我司首席科學家張道洪教授領銜的超支化聚合物團隊,入選了國家民委創(chuàng)新團隊、湖北省自然科學創(chuàng)新群體和湖北省科技創(chuàng)新團隊,聚焦超支化聚合物“基礎研究-關鍵技術開發(fā)-中試與產(chǎn)業(yè)化工藝-示范級生產(chǎn)線”創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈開展系統(tǒng)研發(fā),依托于中南民族大學化學與材料科學學院、催化轉化與能源材料化學教育部重點實驗室和超支化聚合物合成與應用技術湖北省工程研究中心。團隊主持國家自然科學基金重點/面上/青年項目15項、省重大重點和企業(yè)委托項目30余項,獲授權國際、國家發(fā)明專利70余件。部分成果獲中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會科學技術發(fā)明獎一等獎2項、湖北省科學技術發(fā)明獎一等獎1項。實現(xiàn)超支化聚合物系列產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化,建成了年產(chǎn)萬噸級的超支化聚合物生產(chǎn)示范線,為國內(nèi)200余所高校和科研院所提供超支化聚合物研究類產(chǎn)品,為400余家國內(nèi)外工程塑料加工企業(yè)供應高性能的超支化聚合物系列產(chǎn)品,促進了國內(nèi)高分子材料的可持續(xù)健康發(fā)展。


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