Macromolecules:高性能环氧基类玻璃高分子的绿色制备

通过改变催化剂的种类和含量，能够实现类玻璃环氧高分子的应力松弛行为和再加工成型温度。近日，美国华盛顿州立大学的科学家们使用羟基胺化合物三乙醇胺（TEOA）作为典型的BPA环氧-环酐固化体系的催化共固化剂，制备了一种新型环氧基类玻璃高分子。

研究人员以双酚A二缩水甘油醚（DER 331）、甲基纳迪克酸酐（NMA）为聚合单体，以不同量三乙醇胺为催化体系构筑环氧树脂交联网络（DER-NMA-TEOA）。TEOA结构中的羟基和叔氨基团能够催化双酚A环氧-环酸酐的固化过程，同时叔氨和环氧树脂侧链再生的羟基能够加速树脂交联网络体系中的酯交换反应。

所制备的新型环氧基类玻璃高分子具有较高的玻璃化转变温度（约135 ℃）、优异的拉伸强度（约94 MPa）以及快速的自修复性能（190 ℃，10 min）。另外研究人员还测试了环氧基类玻璃高分子体系的再加工循环应用性能。分别通过将微晶研磨成粉末和将其在水溶液中降解两种途径对对环氧基类玻璃高分子树脂处理，然后从两个实验中收集到的回收物都被加入到新鲜的树脂中，结果表明，共混树脂体系的模量、Tg与初始DER-NMA-0.1TEOA体系相当。说明该环氧基类玻璃高分子体系回收再加工所制备树脂其耐热性和机械性能与初始类玻璃高分子基树脂相当。

这项研究，实现了高性能环氧基类玻璃高分子的绿色制备，进一步拓展了高性能环氧类玻璃高分子的开发。相关研究成果发表在近期的《Macromolecules》杂志上。

参考文献：Cheng Hao, Tuan Liu*, Shuai Zhang, Wangcheng Liu, Yingfa Shan, Jinwen Zhang*,Triethanolamine-Mediated Covalent Adaptable Epoxy Network: Excellent Mechanical Properties, Fast Repairing, and Easy Recycling,Macromolecules, 2020, 53, 3110–3118, DOI: 10.1021/acs.macromol.9b02243