文献类型：期刊文献

中文题名：生物基环氧Vitrimer的制备及其应用

英文题名：Preparation and Application of Bio-based Epoxy Vitrimer

作者：马慧茹[1,2] 张海波[1] 毕良武[1] 王婧[1] 古研[1] 陈玉湘[1]

第一作者：马慧茹

机构：[1]中国林业科学研究院林产化学工业研究所,江苏省生物质能源与材料重点实验室,国家林业和草原局林产化学工程重点实验室,林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心,江苏南京210042;[2]南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心,江苏南京210037

年份：2025

卷号：45

期号：1

起止页码：142-148

中文期刊名：林产化学与工业

外文期刊名：Chemistry and Industry of Forest Products

收录：;北大核心:【北大核心2023】；

基金：国家自然科学基金资助项目(32271808);江苏省生物质能源与材料重点实验室基本科研业务费项目(JSBEM-S-202205)。

语种：中文

中文关键词：环氧vitrimer;松节油;生物基;自修复;回收

外文关键词：epoxy vitrimer;turpentine;biobased;self-healing;recycling

分类号：TQ35

摘要：将樟脑酸缩水甘油酯(GECPA)与萜马二酸(TMA)合成生物基环氧vitrimer材料(GECPA-TMA),由于刚性松节油萜环的引入,TMA中活泼氢与GECPA中环氧基物质的量比为1∶1时,GECPA-TMA1.0vitrimer材料的拉伸强度为(65.9±1.7) MPa、 25℃的储能模量为2 148 MPa、玻璃化转变温度(Tg)为100℃、交联密度为0.99×10^(-3)mol/cm^(3),热失重10%的温度(T10%)为329℃。在高温下通过动态酯交换反应(DTER)可以实现材料的自修复,180℃下加热30 min, GECPA-TMA vitrimer材料涂层的自修复率为94.89%。GECPA-TMA vitrimer材料和碳纤维(CFs)复合制备的GECPA-TMA-CF材料拉伸强度为(570.8±64) MPa,具有可再加工、形状记忆和可回收性能,在90℃的乙醇胺(EA)溶液中加热70 min可以实现基体的完全降解,实现CFs的无损回收。
Bio-based epoxy vitrimer materials(GECPA-TMA)were synthesized by combining glycidyl ester of camphoric acid(GECPA)with terpene malonate(TMA).Due to the introduction of rigid turpentine terpene ring,when the amount of carboxylic active hydrogen substance and epoxy group substance was 1∶1,the tensile strength of the GECPA-TMA 1.0 vitrimer materials was(65.9±1.7)MPa,the storage modulus at 25℃was 2148 MPa,the glass transition temperature(T g)was 100℃,the crosslinking density was 0.99×10^(-3) mol/cm^(3) and the temperature at 10%weight loss(T 10%)was 329℃.Self-healing of materials could be achieved through dynamic transesterification reaction(DTER)at high temperatures.When heated at 180℃for 30 minutes,the self-healing rate of the GECPA-TMA vitrimer material coating was 94.89%.The tensile strength of GECPA-TMA-CF material prepared by compounding the GECPA-TMA vitrimer material with carbon fiber(CFs)was(570.8±64)MPa,with reprocessability,shape memory and self-adhesive properties.And the complete degradation could be achieved by heating in an ethanolamine(EA)solution at 90℃for 70 min to realize the nondestructive recovery of CFs.