研究背景:
作为聚合物家族,热固性聚合物具有良好的性能,因此在电子设备和涂料等许多领域的当前和未来应用中具有很高的吸引力,它们目前占全球聚合物材料产量的15-20%。然而,热固性塑料尤其会导致严重的环境问题,因为聚合物分子是通过共价键永久交联的。原料选择、聚合策略和寿命结束影响对这些问题的解决提出了挑战。从环氧大豆油、香兰素、衣康酸、和丁香酚、等可持续原料合成热固性树脂可以部分缓解这一问题。其中,环氧大豆油(ESO)是应用最广泛的植物油衍生物,它是一个很有前途的候选。
研究内容:
四川大学的杨坡等人使用环氧大豆油(ESO)为原料,通过开环复分解聚合(ROMP)合成可降解生物基热固性树脂。首先将ESO转化为降冰本烯功能化的ESO,然后通过ROMP快速生成热固性ESO。该热固性材料具有良好的热性能和力学性能,可用于制备复合材料,并可在NaOH或KOH水溶液中完全降解为小分子和低聚物。此外,功能化后的ESO可以与降冰片烯共聚形成部分可降解的共聚物。这种方法可用于合成可降解的植物油基热固性材料,用于各种应用和环境可持续性。
主要研究结果:
1.环氧大豆油合成ESO基热固性树脂
2.(a)ESO、NESO和PNESO的FTIR光谱,(b)ESO和NESO的1H核磁共振谱,(c)PNESO与GC2和PNESO的DSC曲线。
3.(2)PNESO的DMA曲线,(b) TGA曲线(c)典型的应力-应变曲线,(d)PNESO和PNESOC的拉伸强度和拉伸模量。误差线是标准偏差,N=5。
4.PNESO及其降解产物,(a) PNESO及其复合材料在KOH水溶液中降解。(b) NESO和PNESO降解产物(d-PNESO)和NESO降解产物(d-NESO)的GPC痕迹,(c) PNESO和PNESO降解产物的FTIR光谱,(d) NESO和PNESO降解产物的1H NMR,(e) PNESO在碱性水溶液中的可能化学降解。
5.(a) PNBE及其共聚物在KOH水溶液中降解。(b) PNBE和共聚物的可溶性降解产物的GPC迹。(c) PNBE和共聚物可溶性降解产物的FTIR光谱。(d) PNBE和共聚物的可溶性降解产物的1H NMR。
参考文献:
Facile Approach for the Synthesis of Performance-Advantaged Degradable Bio-Based Thermoset via Ring-Opening Metathesis Polymerization from Epoxidized Soybean Oil
原文链接:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.2c06787?fig=sch1&ref=pdf