具有绿色降解自修复特性的苯氧树脂及其复合材料的制备

作者：李鑫; 张钧钧; 步晓君; 许源; 贺秋艳; 陆诗婷; 周钰潼; 刘敏; 周权^*

来源：高分子材料科学与工程, 2023, 39(11): 44-53.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2023.0245

• 苯氧树脂
• 可逆硼酸酯键
• 绿色降解
• 自修复

以苯硼酸(PBA)作为苯氧树脂(PO)的固化剂,采用一步法合成了一种含有可逆硼酸酯键(B—O—C)的新型苯氧树脂(POPBA30),并制备了碳纤维增强复合材料(CFRPs)。探讨了POPBA30树脂的固化过程和热性能,以及CFRPs的力学性能、热力学性能、降解性能、自修复性能及耐溶剂性能。利用红外光谱对PO、POPBA30、再生苯氧树脂(R-PO)和再生苯硼酸(R-PBA)进行了结构表征。通过差示扫描量热分析测得POPBA30的Tg高达206℃,热重分析测得POPBA30在空气和氮气气氛中的Td5分别为411℃和399℃,800℃的质量保留率均高于38%;POPBA30还具有良好的耐化学性,可以在常见的溶剂中稳定存在21 d。以POPBA30为基体制备复合材料(CF/POPBA30),通过万能试验机测得其弯曲强度、层间剪切强度和抗张强度分别为975 MPa,55MPa和734 MPa。CF/POPBA30还具有优异的自修复性能,自修复效率约为85.6%。此外,CF/POPBA30可在室温下99%的乙醇水溶液中发生绿色降解,并实现对碳纤维和苯氧树脂的回收。

• 单位
  华东理工大学