8月25日消息,研究人员开发出一类基于香草醛(vanillin)的新型vitrimer材料,将亚胺交换化学与可见光响应的二硒键结合,构建双重动态共价网络,可在可见光下快速自愈合、热再加工,并能在温和酸性条件下完全解聚为高纯单体、闭环化学回收,成果发表于《Polymer Chemistry》。
开发兼具机械强度、有效自愈合与闭环可回收性的可持续热固性材料,一直是高分子化学领域的难点。这项研究提出的生物基二硒键聚亚胺vitrimer以可再生香草醛单体为基础:动态二硒键使材料在约45摄氏度的温和温度下经可见光照射即可快速自愈合,规避了紫外光激活带来的材料降解与发热问题;可逆亚胺键则赋予材料高效的应力弛豫与热再加工能力,为材料提供多种末端处置选择。
在温和酸性条件下,该vitrimer可完全解聚,降解产物以高纯单体形式回收,并可用于合成力学性能几乎相同的全新vitrimer,形成真正意义上的闭环化学回收路径。亚胺与二硒键的组合使网络能响应不同外部刺激,将热再加工性与可见光诱导自愈合统一于同一材料体系,同时保持机械性能。对涂料与热固性材料行业而言,此类生物基动态网络为热固性涂层的回收再利用提供了新的材料设计思路。
(来源:European Coatings)