Angew：一种用于可回收高性能复合材料的强韧热固性环氧树脂

Nanoer-z

2025-06-15

环氧基碳纤维增强复合材料（EP-CFRCs）因其优异的比强度和模量在工程应用中极具吸引力。然而高度交联环氧树脂基体固有的脆性和有限的可回收性严重制约了其可持续发展。鉴于此，北京化工大学Jun Hu等提出了一种结合动态酯键与半互穿聚合物网络（SIPNs）的创新策略，通过交联环氧网络抵抗形变，同时利用氢键和缠结SIPNs促进能量耗散，实现了强度与韧性的协同提升。

本文要点：

（1）所制备的环氧基体展现出123 MPa的卓越拉伸强度和创纪录的52.3 kJ m^-2冲击强度，成功突破了热固性材料强度与韧性不可兼得的传统局限。这种均衡性能使其成为高性能EP-CFRCs的理想基体，所得复合材料具有718 MPa拉伸强度和0.59 mm弯曲挠度。

（2）嵌入的叔胺基团可加速酯交换反应，使EP-CFRCs能在水中实现闭环回收，回收的碳纤维和降解基体可分别用于制备新复合材料和粘合剂。该研究为克服传统环氧基体局限性提供了一种简单有效的解决方案，为开发可回收先进材料开辟了新途径。

Dongxu Pei, Peisen Wang, Jie Hao, Yucheng Zi, Ousheng Zhang, Jigang Yang, Jianhua Tang, Jun Hu, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202505526.

https://doi.org/10.1002/anie.202505526