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针对环氧树脂在强度、模量及韧性三要素之间的平衡难题,科研工作者们进行了不懈的探索

针对环氧树脂在强度、模量及韧性三要素之间的平衡难题,科研工作者们进行了不懈的探索。近年来,将柔性链段引入环氧树脂的三维网络结构,成为增韧研究的一大热点。巧妙利用柔性链段与环氧主链结构的极性差异,使其在基体中自发聚集、组装成微纳网络结构,形成体系的可逆物理交联点,最终实现环氧树脂强韧化水平的全面提升。
在此基础上,本研究创新性地引入了巯基-烯点击化学反应。这一绿色化学反应以其温和的反应条件、高效的无氧阻聚特性和优异的产率而备受青睐,已在功能聚合物制备、表面修饰、拓扑结构聚合物制备等领域大放异彩。
借助这一先进反应,研究者们巧妙地将不同链长的单官能度硫醇(TX)接枝到双烯丙基缩水甘油醚双酚A(DADGEBA)的不饱和双键上,成功合成出一系列具有不同柔性侧链长度的环氧树脂DX(X=4,8,12,18)。进一步地,将DX按照不同比例与双酚A型环氧树脂(E57)/甲基六氢苯酐(MeHHPA)体系共混并高温固化,制备出多种强韧化的环氧树脂基体材料。
在这一研究中,科研工作者们着眼于揭示柔性侧链的链长、含量与材料微观结构和宏观力学性能之间的内在关联。通过系统研究不同体系的力学性能,阐明DX构筑的微纳网络结构对于E57 增韧的作用机制,最终遴选出综合性能最优的DX/E57强韧化环氧树脂配方。
这一研究工作的意义不仅在于实现了环氧树脂强度、模量、断裂韧性的同步提高,更在于开拓了一条环氧树脂增韧改性的新途径。巧妙借助点击化学反应引入柔性链段,构建材料内部的微纳网络结构,不仅为高性能环氧树脂的制备提供了新的思路,更为功能性环氧树脂的设计合成开辟了广阔的前景。这一研究成果的问世,必将推动环氧树脂材料在航空航天、电子电器、土木建筑等领域的广泛应用,为高新技术产业的腾飞插上腾飞的翅膀。