一种强大而坚固的热固性环氧树脂,用于可回收的高性能复合材料
Dongxu Pei1, Peisen Wang2, Jie Hao2
1Beijing University of Chemical Technology, Beijing Advanced Innovation Centre for Soft Matter Science and Engineering, North Third Ring Road 15, Chaoyang District, Beijing, CHINA.
这项研究引入了一种具有动态键和半透聚合物网络 (SIPN) 的新型环氧矩阵,以提高碳纤维复合材料的强度和性. 这项创新还使闭环回收成为可能,促进可持续的先进材料.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 以环氧基碳纤维增强复合材料 (EP-CFRCs) 提供高特异性强度,但遭受脆性和低可回收性.
- 传统的耐热聚合物面临着强度和性之间的权衡,限制了它们的可持续应用.
- 开发可回收和高性能环氧矩阵对于先进的工程材料至关重要.
研究的目的:
- 开发一种新的环氧矩阵,提高EP-CFRC的强度和性.
- 创建一个可持续的复合材料,提高可回收性.
- 为了克服热固化复合材料中传统环氧基质的固有局限性.
主要方法:
- 将动态键和半透聚合物网络 (SIPN) 纳入环氧基质.
- 利用键和纠的SIPN在交联的环氧网络旁边进行能量消散.
- 使用三级胺来催化转化,以便在水性条件下进行闭环循环循环回收.
主要成果:
- 经过修改的环氧基质实现了123 MPa的抗拉强度和52.3 kJ m-2的冲击强度,平衡了强度和性.
- 高性能EP-CFRC的抗拉强度为718MPa,曲偏移为0.59mm.
- 在水中实现了闭环循环回收,允许重复使用退化基质和回收碳纤维.
结论:
- 开发的环氧矩阵有效地解决了热中的强度-度权衡问题.
- 这种方法为EP-CFRC提供了一个可持续的解决方案,使闭环回收和材料再利用成为可能.
- 该战略为设计各种工业应用的先进,可回收复合材料提供了一条途径.
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