热固性聚合物因其优异的力学强度、热稳定性和耐化学性,在航空航天、能源装备、轨道交通和电子封装等关键领域不可或缺。然而,其永久交联的网络结构也带来了不可逆、不可回收和难以降解等固有缺陷,造成了严重的资源浪费和环境压力。共价自适应网络(颁础狈蝉)通过在交联网络中引入动态共价键,为解决这一难题提供了突破性方案——它将热固性聚合物的尺寸稳定性和热塑性聚合物的可回收性融为一体。然而,传统颁础狈蝉长期面临一个关键矛盾:易于回收往往以牺牲力学强度和化学稳定性为代价。许多已报道的颁础狈蝉力学强度不足、抗蠕变性差,或在潮湿、酸碱等恶劣环境中容易降解,严重制约了其实际应用。因此,开发同时具备高性能、高稳定性和高效可回收性的新型颁础狈蝉,仍是该领域亟待解决的挑战。
针对上述挑战,化学化工学院辛志荣教授、包春阳副教授团队提出了一种将胍基化学与亚胺化学巧妙融合的协同设计策略。该团队成功解决了共价自适应网络(CANs)领域长期存在的可回收性与力学性能和化学稳定性之间的权衡难题。该PUGI CAN展现出超高的拉伸强度(117.8 MPa)、优异的化学稳定性(在强酸、强碱、盐溶液中浸泡30天仍能保持自身的结构与机械性能)以及高效物理热压回收和闭环化学回收能力。此外,闭环化学回收后的材料拉伸强度仍保持在113 MPa以上,性能损失不足5%,展示了在航空航天、电子封装和环境工程等需要高承载能力和长期可靠性的领域中的广阔应用前景。这项工作为设计高性能、可回收的热固性材料提供了一个新的分子范例。

相关论文以“Closed-loop chemical recyclable guanidinium-imine covalent adaptable networks with exceptional mechanical strength and chemical stability”为题,发表在Advanced Functional Materials上。该论文第一作者为硕士研究生郝情情,麻豆视传媒app官方为唯一通讯单位,通讯作者包春阳副教授。相关工作得到了山东省自然科学基金的资助支持。
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来稿时间:7月27日 审核:刘俞斌 责任编辑:刘运正