熱固性樹脂具有優(yōu)異的機械性能、熱學性能、尺寸穩(wěn)定性、加工性能以及化學穩(wěn)定性等，在電子封裝材料、復合材料、膠粘劑及涂料等領(lǐng)域都具有廣泛應用。然而由于高度化學交聯(lián)的三維網(wǎng)絡(luò)，熱固性樹脂很難回收，同時也影響了其下游產(chǎn)品包括碳纖維復合材料、電子產(chǎn)品等的回收。針對這個問題，馬松琪研究員等人近年來做了大量工作，他們通過分子設(shè)計，在熱固性樹脂的分子結(jié)構(gòu)中引入可控降解結(jié)構(gòu)和可逆共價鍵結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)樹脂的易回收性，取得了系列進展（Prog. Polym. Sci., 76, 65-110, 2018；ACS Sustain. Chem. Eng.,5(6): 4683-4689, 2017；Macromolecules, 49(10), 3780–3788, 2016；Macromolecules, 48(19), 7127–7137, 2015）。
近日，馬松琪研究員等人以原料豐富、可持續(xù)的木質(zhì)素衍生物香草醛為原料，合成了一種生物基三醛基單體，進而通過與二胺單體之間的席夫堿反應制備了系列希夫堿熱固性樹脂TFMP-M、TFMP-P、TFMP-H（如圖1）。由于希夫堿鍵的存在，該類熱固性樹脂展現(xiàn)出了優(yōu)異的熱延展性，在180℃熱壓下，10分鐘內(nèi)就可重新加工成型回收（如圖2），并且在重塑后，基主體化學結(jié)構(gòu)能夠保持，力學性能沒有明顯的下降；同時可在溫和酸性條件下水解，實現(xiàn)了熱固性樹脂的降解以及單體的回收（如圖3）。同時該希夫堿熱固性樹脂解決了已報道的可延展性熱固性樹脂熱學、力學性能低的問題，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度達～178℃，拉伸強度達～69MPa，拉伸模量達～1925MPa。并且在結(jié)構(gòu)中引入了有機磷結(jié)構(gòu)，解決了熱固性樹脂易燃的問題，所得希夫堿熱固性樹脂具有優(yōu)異的阻燃性，垂直燃燒試驗達到了V-0和V-1級別，有限氧指數(shù)在30%附近。據(jù)悉，該工作首次同時解決了熱固性樹脂的回收難問題和易燃問題，豐富了熱固性樹脂結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系理論，同時為新型熱固性樹脂的設(shè)計提供新的思路。
該成果發(fā)表在Macromolecules（DOI: 10.1021/acs.macromol.8b01601）上，論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.8b01601。論文第一作者為博士生王勝，通訊作者為馬松琪研究員、朱錦研究員。
該工作得到國家自然科學基金（51773216、51473180、51603221），中國科學院青年創(chuàng)新促進會會員 (2018335)，和中國工信部民用飛機專項（MJ-2015-H-G-103）資助。
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