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一种含有类共轭、刚性结构的Vitrimer的制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-09-20 09:24:53

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 赵燕琦 | 2023-09-20 09:24:53

本发明涉及一种含有类共轭、刚性结构的Vitrimer的制备方法,通过引入含芳香结构的单体,克服了传统基于亚胺胺交换的Vitrimers玻璃化转变温度低、热稳定性能差、力学性能差以及毒性高等缺点。具体涉及以芳香族二醛、芳香族二胺为反应单体,以三胺为交联剂,通过亚胺胺交换反应得到Vitrimer薄膜。本发明引入芳香族二胺制备Vitrimers。将芳香族二胺作为反应单体,不仅给材料引入刚性结构,而且形成更大的类共轭体系,进而提高其玻璃化转变温度、热稳定性能和力学性能。相对传统的脂肪族二胺作为固化剂,芳香族二胺的毒性较低,是一种绿色、环保的制备方法

Vitrimers是一种在高温下可以重新加工但不熔融,同时也不溶于溶剂的共价交联的聚合物网络。目前Vitrimers的制备主要是基于酯交换反应、插烯酯的胺交换反应、双硫交换反应和烯烃交换反应等。但是这些方法存在一些不足,即在重新加工或者回收材料时需要极高的温度或者需要适合的催化剂。亚胺的胺交换反应(亚胺缩合/水解和亚胺交换)可以在较低温度且不需要催化剂的条件下发生,因此被引入聚合物中来克服上述缺点

热固性聚合物的特点在于机械强度大,热稳定性好以及耐化学性强,但是其最大 的缺点在于固化后不能再进行加工和回收。热塑性聚合物虽然可以通过加热重新对其进行加工,然而受限于强度低,高温下结构稳定性差以及耐磨损和耐溶剂性差。因此制备一种兼具热固性聚合物和热塑性聚合物优点的材料得到了广泛的关注和研究

团队负责人张秋禹担任化学与化工学院院长,担任“特种功能与智能高分子材料工信部重点实验室”、“陕西省功能高分子吸附分离工程技术研究中心”、“西安市功能有机多孔材料重点实验室”主任;主持国家及省部级项目30余项,主持完成了可再加工、自修复热固性聚合物方面国家级及省部级各类项目7项,取得一系列创新性成果。研发团队每年发表发表学术论文50余篇。

预计未来 5 年,在环氧树脂众多的下游应用领域中,复合材料和基本建设用环氧树脂,将会成为支撑环氧树脂产量增速的主要领域。风电需求不断加大,高铁、高速公路以及城市化发展建设中的地铁及机场建设和维修,都将推动环氧树脂的发展。特别是随着一带一路的推进,将极大地提高环氧树脂需求

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