本网讯随着石化资源日益短缺和环境污染日益严峻,高分子材料的可持续发展问题受到持续关注,对可再生生物质高分子材料的研究将帮助人们摆脱对石化资源的依赖、改善环境并实现低碳生活,发展生物质基环氧树脂是当前研究的热点。植物油基高分子原料来源广泛,具有良好的生物相容性、可降解性和较均衡的机械性能,是重要的生物质高分子材料。此外,高性能植物油基高分子材料的发展还能够解决废弃油脂所带来的环境问题和食品安全问题,兼具科学意义和现实意义。当前,环氧植物油主要被用作高分子加工过程中的增塑剂或稳定剂。而环氧植物油的环氧基团活性低、机械性能差,其作为环氧树脂还难以实际应用。针对这一问题林学与园林学院汪钟凯教授设计合成了以一系列热塑性植物油环氧高分子。将植物油转化为环氧高分子,随着单个高分子上环氧基团的数量的增加,其热固性树脂的机械性能也得到了大幅提升(强度提高~25倍,图1)。更重要的是,通过简单地调整环氧基与固化剂的投料比,可获得一系列从软弹性体到高韧性的材料。这种方法简单高效,极易放大,具有很好的工业应用前景。

图1.环氧大豆油VS环氧高分子结构模型及其机械性能对比
该研究的最大意义在于,提供了一种高效制备高性能植物油基环氧树脂的技术新途径,对植物油环氧树脂的工业化应用有着重要的启示作用。最近,相关成果以“Plant Oil-Derived Epoxy Polymers toward Sustainable Biobased Thermosets”为题发表在JCR一区期刊Macromolecular Rapid Communications上。汪钟凯教授为论文的第一作者,刘盛全教授为论文的共同作者,南卡罗来纳大学唐传兵教授为论文的通讯作者。论文以安徽农业大学林学与园林学院为第一单位,并获得国家自然科学基金的支持。(汪钟凯 通讯员:陶伟)
论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/marc.201700009/full