我国科研团队攻克环氧树脂回收难题 新材料性能提升三倍助力绿色制造

环氧树脂是航空航天、新能源、电子信息等产业的关键材料,全球市场规模已超130亿美元;然而长期以来,这类材料面临一个根本性难题:传统环氧树脂固化后形成的三维网络结构虽然强度高、耐热性好,但韧性和可加工性往往相互制约,业界称之为"跷跷板困境"。增加韧性需要牺牲耐热性,提高耐热性则会导致材料变脆,此矛盾严重限制了其在极端环境中的应用。 环保压力继续凸显了问题的紧迫性。我国每年退役的风电叶片产生约5800吨环氧树脂复合材料废弃物,目前只能通过填埋或焚烧处理,既浪费资源又污染环境。在"双碳"目标下,如何实现高端材料的循环利用成为产业升级的重要课题。 天津大学研究团队从分子设计入手,在传统环氧树脂的刚性网络中植入了可逆的"酸碱离子对"结构。这些离子对发挥双重作用:吸收冲击能量以提升韧性,同时在高温条件下启动键位重组以维持耐热性能。

先进材料的竞争既在性能"上限",也在绿色"底线"。从分子设计出发将"强、韧、耐热、可循环"纳入同一套材料逻辑,意味着高端制造正在从单一指标突破走向全生命周期优化。随着风电、电子信息、航空航天等领域需求持续增长,面向资源节约与环境友好的材料创新,将成为推动产业升级与高质量发展的关键。