孔振武研究員丨生物基環(huán)氧樹(shù)脂的現(xiàn)狀與發(fā)展
生物基環(huán)氧樹(shù)脂
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生物基高分子材料以可再生資源為主要原料,在減少對(duì)化石資源消耗的同時(shí),也減少了石油基高分子材料的生產(chǎn)和使用過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響,是當(dāng)前高分子材料的重點(diǎn)發(fā)展方向,也是實(shí)現(xiàn)“碳中和”、發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”的重要途徑,極具研究、開(kāi)發(fā)價(jià)值和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。
生物基環(huán)氧樹(shù)脂是在資源可再生性、環(huán)境相容性、分子結(jié)構(gòu)特性方面具有顯著優(yōu)勢(shì)的熱固性樹(shù)脂,近年來(lái)受到國(guó)內(nèi)外研究的廣泛關(guān)注。目前,通用的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂約占全球環(huán)氧樹(shù)脂市場(chǎng)85%以上,因其主要原料雙酚A被認(rèn)為具有生理毒性,已被多個(gè)國(guó)家禁用于與食品、人體接觸相關(guān)的領(lǐng)域。因此,以可再生的生物質(zhì)原料合成無(wú)雙酚A結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂,無(wú)論從資源、環(huán)境還是從解決雙酚A的生理毒性問(wèn)題方面考慮,都具有重大意義,并具有廣闊的發(fā)展空間。
生物基環(huán)氧樹(shù)脂的應(yīng)用
生物基環(huán)氧樹(shù)脂在汽車、交通、文體、木器、家居以及建筑等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景,尤其是電子電器、涂料行業(yè)的需求增長(zhǎng),復(fù)合材料和黏合劑在各領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣,以及全球綠色可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn),生物基環(huán)氧樹(shù)脂將迎來(lái)極好的發(fā)展機(jī)遇和市場(chǎng)空間。
生物基環(huán)氧樹(shù)脂的挑戰(zhàn)
近年來(lái)研究者設(shè)計(jì)、合成出了多種帶有雜環(huán)、脂肪環(huán)和芳香環(huán)的生物基化合物代替石油基雙酚A用于制備環(huán)氧樹(shù)脂,但目前已報(bào)道的生物基環(huán)氧樹(shù)脂仍然難以媲美雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂。因此,通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和創(chuàng)新的技術(shù)方案,設(shè)計(jì)、合成能夠滿足新材料產(chǎn)業(yè)對(duì)高性能、功能化、綠色化要求的生物基環(huán)氧樹(shù)脂,使其性能到達(dá)甚至超越石油基合成樹(shù)脂,將是生物基高分子材料拓展應(yīng)用領(lǐng)域、提升對(duì)石油基高分子材料競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵問(wèn)題,也將是生物基環(huán)氧樹(shù)脂發(fā)展面臨的巨大挑戰(zhàn)。
生物基環(huán)氧樹(shù)脂的發(fā)展趨勢(shì)
未來(lái)生物基環(huán)氧樹(shù)脂的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方向:
1. 構(gòu)建穩(wěn)定的生物質(zhì)原料供應(yīng)體系;
2. 合成非糧食來(lái)源的新型生物基環(huán)氧樹(shù)脂;
3. 構(gòu)筑結(jié)構(gòu)-功能一體化的生物基環(huán)氧樹(shù)脂聚合物材料體系;
4. 設(shè)計(jì)具有可降解、自修復(fù)和可循環(huán)利用的生物基熱固性聚合物材料。
為了更好地了解生物基環(huán)氧樹(shù)脂的現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),“2021綠色復(fù)合材料論壇”特誠(chéng)邀 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所研究員孔振武博士蒞臨本次大會(huì),分享《生物基環(huán)氧樹(shù)脂的現(xiàn)狀與發(fā)展》主題報(bào)告。
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本報(bào)告將主要概述環(huán)氧樹(shù)脂行業(yè)及其應(yīng)用領(lǐng)域的現(xiàn)狀,重點(diǎn)闡述生物基環(huán)氧樹(shù)脂的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)及研究現(xiàn)狀,并針對(duì)存在的問(wèn)題提出未來(lái)發(fā)展建議。
專家介紹:
孔振武:博士,中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所研究員、博士生導(dǎo)師,生物基熱固性聚合物材料研究首席專家。中國(guó)合成樹(shù)脂協(xié)會(huì)常務(wù)理事、副秘書(shū)長(zhǎng),中國(guó)合成樹(shù)脂協(xié)會(huì)環(huán)氧樹(shù)脂分會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)、秘書(shū)長(zhǎng),中國(guó)合成樹(shù)脂協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)專家委員。主要從事生物質(zhì)資源化學(xué)利用、生物基熱固性聚合物材料綠色化與功能化基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)研究,主持和參加國(guó)家、省部級(jí)等項(xiàng)目(課題)30多項(xiàng)。在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文130余篇(SCI收錄論文30篇),申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利40件(授權(quán)25件),獲得獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、梁希林業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、江蘇省科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)1項(xiàng),科技成果轉(zhuǎn)化取得良好社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。

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