北京化工大学胡君团队 Angew：快速固化、高强高韧和可升级回收的环氧树脂及其碳纤维复合材料

本文报道了北京化工大学胡君团队在《Angew. Chem. Int. Ed.》上发表的研究成果。背景：环氧基碳纤维增强复合材料轻质高强，应用广泛，但传统体系存在快速固化产生残余应力、预浸料储存寿命短、难以回收等问题。研究目的：为解决上述问题，团队提出“微支化稳定动态环氧网络”设计策略。结论：通过甲基丙烯酸缩水甘油酯逐步预聚制备微支化液态混合胺固化剂Gm-12，与商业环氧单体DGEAC混合后，可在120℃约190秒凝胶、150℃10分钟内固化，且50℃下可加工窗口超1000秒。固化后的DGm-12环氧树脂玻璃化转变温度约97℃，拉伸强度88 MPa，断裂伸长率6.9%，断裂韧性3.5 MPa·m^(1/2)，实现了快速固化与高强高韧的平衡。引入动态酯键和二硫键赋予网络可重构和水解降解能力，使废弃预浸料可再利用、复合材料可热再加工，碳纤维可在5小时内回收且力学性能保持良好。该策略为高性能可回收热固性材料提供了新思路。