環(huán)氧樹(shù)脂具有優(yōu)異的耐腐蝕性、機(jī)械性能、工藝性能、粘接性能等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空航天、風(fēng)電等領(lǐng)域。環(huán)氧樹(shù)脂強(qiáng)度和韌性的矛盾、固化產(chǎn)物的難降解和循環(huán)利用等難題，對(duì)環(huán)境和人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。

環(huán)氧樹(shù)脂的回收難題

隨著對(duì)可持續(xù)性和環(huán)境責(zé)任的日益關(guān)注，環(huán)氧樹(shù)脂在其有效使用壽命后的回收或再利用已成為一個(gè)非常重要和必要的主題。但是環(huán)氧樹(shù)脂具有不溶/不熔的性質(zhì)，在成型后無(wú)法再次加工。因此，環(huán)氧樹(shù)脂的廢棄物、老化物和損壞物難以回收再用，造成資源浪費(fèi)和固廢污染。

關(guān)于降解機(jī)理

可降解環(huán)氧樹(shù)脂概念的提出為處理報(bào)廢環(huán)氧樹(shù)脂提供了新思路�？山到猸h(huán)氧樹(shù)脂是指將一定數(shù)量可降解的共價(jià)鍵如縮醛鍵、二硫鍵、希夫堿鍵、酯鍵等引入共價(jià)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，使環(huán)氧樹(shù)脂在溫和條件下能夠降解成小分子單體或低聚物。但是目前大量的研究工作在引入可降解共價(jià)鍵后雖然實(shí)現(xiàn)了環(huán)氧樹(shù)脂的回收處理，但是普遍降低機(jī)械性能、耐熱性、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg），從而減小環(huán)氧樹(shù)脂使用范圍。

解決方案

針對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂難降解和循環(huán)利用等技術(shù)難題。中南民族大學(xué)張道洪團(tuán)隊(duì)通過(guò)分子設(shè)計(jì)，將多種可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)引入超支化骨架，調(diào)控超支化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)制備多種可降解循環(huán)利用超支化環(huán)氧樹(shù)脂，并研究其機(jī)械性能、熱性能、降解和循環(huán)利用，獲得的材料不僅強(qiáng)度高，而且降解高效。
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超支化環(huán)氧樹(shù)脂——武漢超支化樹(shù)脂科技
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可降解熱固性超支化聚合物的合成路線(xiàn)與循環(huán)利用示意圖

為了更好地了解高強(qiáng)度可降解超支化環(huán)氧樹(shù)脂的研究及應(yīng)用，“2021綠色復(fù)合材料論壇”特誠(chéng)邀 中南民族大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院張道洪院長(zhǎng) 蒞臨本次大會(huì)，分享《高強(qiáng)度可降解超支化環(huán)氧樹(shù)脂的設(shè)計(jì)合成》主題報(bào)告。
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本報(bào)告主要介紹環(huán)氧樹(shù)脂的可降解研究進(jìn)展；可降解超支化環(huán)氧樹(shù)脂設(shè)計(jì)思路；可降解超支化環(huán)氧樹(shù)脂的合成、性能、降解機(jī)理和循環(huán)利用。
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專(zhuān)家介紹
張道洪，教授，博士研究生導(dǎo)師。入選國(guó)家民委領(lǐng)軍人才（2018）、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才（2013），國(guó)家民委創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和湖北省自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體帶頭人。主要從事超支化聚合物的合成及應(yīng)用研究，建成國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、品種最多的超支化聚合物生產(chǎn)線(xiàn)。主持國(guó)家自然科學(xué)基金（4項(xiàng)）、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃、湖北省自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體、湖北省杰青、湖北省重大重點(diǎn)等項(xiàng)目40余項(xiàng)，申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利60件（2件PCT）、其中授權(quán)49件。以第一/通信作者在Nature Sustainability等期刊發(fā)表SCI論文100余篇，主編和參編中英文專(zhuān)著4部。以第一完成人獲湖北省科學(xué)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)等榮譽(yù)。
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