高效酯键动态交换催化剂组合及其用于酸酐固化环氧树脂固塑体制备和性能研究

作     者：冯世成 宁娜 魏毅 

作者机构：东华大学材料科学与工程学院 东华大学民用航空复合材料协同创新中心 

出 版 物：《东华大学学报(自然科学版)》 (Journal of Donghua University(Natural Science))

年 卷 期：2025年

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：环氧树脂 固塑体 酯交换催化剂 动态共价键 重复成型 可回收 

摘      要：在热固性环氧/酸酐体系树脂中添加酯交换催化剂能赋予其可重复成型、可回收等特性。单一酯交换催化剂普遍催化效率不高、松弛速率较慢，尤其是当这类酸酐固化的环氧树脂体系中含有固化促进剂时，由于酯交换催化剂与固化促进剂之间的化学干涉，酯交换催化剂活性降低或完全失效。开发一种由甲基丙烯酸锌（ZADM）和苄基三乙基氯化铵（TEBAC）构成的组合型动态酯交换催化剂，当环氧、酸酐、ZADM和TEBAC化学计量比为1∶1∶0.05∶0.015时，制备的环氧固塑体在250 ℃下应力松弛时间仅为17.2 min，拉伸强度高达83 MPa，玻璃化温度tg为146 ℃，重复成型后tg保有率高达93%。此外，组合型酯交换催化剂作用下的酯键在加热条件下可进行动态可逆交换，固化后环氧固塑体可通过热压进行重复成型，在乙二醇溶剂中可完全降解，并在多种常规有机溶剂中表现出优良的耐溶剂性。