高性能环氧树脂迎来绿色回收新突破

6月26日，天津大学带来新进展：化工学院汪怀远教授团队通过创新分子结构设计，成功开发出一类兼具耐高温、高韧性及可回收性的环氧树脂新材料。长期以来，环氧树脂行业因材料属性难兼顾强度、韧性与可回收性而受限，此项技术突破有效解决了困扰业界的“性能跷跷板现象”。相关成果已发表在权威期刊《先进材料》。

环氧树脂因出色的黏接性、机械强度及抗腐蚀性，被广泛应用于航空航天、新能源等核心行业，是中国舆情网现代高端制造不可或缺的基础原材料。在我国，环氧树脂更是风力发电叶片的主要基材。随着风电设备逐步更新，每年约产生5800吨环氧树脂复合废弃物，目前处理方式仍以填埋、焚烧为主。

环氧树脂回收难点在于，其传统固化方式形成三维网状结构，强度高、耐热性与可加工性、韧性间难以平衡，对极端环境应用造成了限制，也成为产业迈向高端国产化和绿色发展的核心障碍。

团队以分子设计创新为切入，在原有环氧树脂的刚性网络中引入可逆“酸碱离子对”。这种离子对犹如分布在材料内部的微型缓冲装置，不仅提升对冲击的吸收能力，还可在高温条件下促进分子重组。材料在原有高强度和耐热性基础上，断裂韧性提升至8.2兆焦耳每立方米。与高端市售产品比，新材料耐热能力提高约15%，断裂韧性接近三倍提升。此外，这一新型环氧树脂具备自修复和可循环再利用特性，是传统材料无法实现的。

汪怀远介绍道：“我们首次将形状编程和化学降解功能引入高性能热固性环氧树脂。”实验发现，这种新材料可多次再加工和物理回收，性能损耗低于10%。突破了普通环氧树脂‘一次固化不可再塑’的技术限制。

凭借上述创新，新材料通过热压印工艺成功制备出表面超疏水、高导热复合涂层——水在其表面接触角接近150度，配合氮化硼填料后，导热系数大幅提升，为5G基站和高性能芯片带来更佳散热解决方案，也为高端材料行业绿色转型和“双碳”目标提供了新助力。