科研进展

    环氧树脂热固性材料（ERT）是一类重要的聚合物材料，广泛应用于包装、复合材料制造等领域。然而，固化ERT中较强的共价键导致其难以回收利用，通常通过焚烧或填埋处理。此外，现有ERT通常由化石资源衍生物双酚A制造，而双酚A对人体具有毒害作用。因此，迫切需要从可再生资源中提取易于回收的ERT替代品。

    2024年4月12日，荷兰格罗宁根大学和奥地利格拉茨大学联合研究团队提出在聚合物主链中加入“可切割”的部分，并基于可再生模块进行有意识的结构分子设计，进而制备了一种完全基于生物质的ERT。该ERT具有优异的热机械性能，倾向于低温甲醇分解，且不需要添加任何催化剂，就可实现材料完全溶解和随后的原始模块再生。该材料由木质素衍生物与纤维素衍生物固化形成，具有较高的玻璃化转变温度（Tg=170℃）和存储模量（E’25°C=1.2GPa）。并且具有良好的可回收性，在低温（70℃）甲醇分解情况下可达到90%的回收率。研究发现ERT的甲醇分解是通过非离子机制进行，通过干涉聚合物主链的氢键相互作用，促进其在甲醇中的降解。这种ERT具有优异的可回收性和热机械性能，可用来制备可重复使用的玻璃纤维和植物纤维复合材料。

来源：Xianyuan Wu, Peter Hartmann, Dimitri Berne, et al., Closed-loop recyclability of a biomass-derived epoxy-amine thermoset by methanolysis. Science, 2024, 384, eadj9989.

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