查看原文
其他

中科院兰州化物所王齐华研究员团队实现热固性形状记忆聚酰亚胺的闭环回收利用

The following article is from 中科院兰州化物所 Author 杨增辉

点击上方“蓝字” 一键订阅

形状记忆聚酰亚胺具有出色的形状记忆性能、机械性能、热稳定性,耐化学、抗辐射、耐高低温等特点,在柔性电子器件、高温驱动器以及航空航天等领域具有广泛的应用前景。与热塑性形状记忆聚酰亚胺相比,热固性形状记忆聚酰亚胺具有更为优异的尺寸稳定性和耐蠕变性能。然而,热固性聚酰亚胺由于化学交联网络的存在难以熔融和溶解,无法再加工和循环利用,并且很难通过绿色的方法快速降解回收,造成严重的资源浪费和环境污染。

近日,中国科学院兰州化学物理研究所王齐华研究员领导的聚合物自润滑复合材料课题组成功设计合成了基于动态烯胺键的热固性形状记忆聚酰亚胺,实现了全闭环回收利用。


形状记忆聚酰亚胺闭环回收过程、机械性能和形状记忆性能演示


研究人员以胺封端的聚酰亚胺齐聚物和均苯三甲醛缩聚形成可逆动态烯胺键交联的热固性聚酰亚胺。这种热固性聚酰亚胺的杨氏模量达1.8GPa、断裂伸长率达10%、拉伸强度达87MPa,性能与同类结构高分子量聚酰亚胺相当。动态烯胺键的引入并没有降低聚酰亚胺的热稳定性。此热固性聚酰亚胺还表现出了良好的形状记忆效应,形状固定率达96%、形状回复率达97%。


研究人员在没有任何催化剂的条件下实现了热固性形状记忆聚酰亚胺在酸性溶液中的快速解离,并通过溶剂挥发法又可以获得热固性聚酰亚胺薄膜,从而实现了热固性聚酰亚胺的闭环回收利用。再成型的热固性聚酰亚胺的综合性能和最初的相当,强度回收率可达97%。由于这种热固性聚酰亚胺具有较高的机械强度、热稳定性,同时兼具形状记忆和回收再利用性能,是一种有前景的可持续循环利用的多功能材料。


该项研究成果获授权专利1件(ZL201910279911.5),并以“Fully Closed-Loop Recyclable Thermosetting Shape Memory Polyimide”为题发表在期刊ACS Sustainable Chem. Eng.上(ACS SustainableChem. Eng. 2020, 8, 51, 18869–18878)。


该工作得到了国家自然科学基金、中国科学院前沿科学重点研究项目、中科院青促会项目、甘肃省自然科学基金项目等的大力支持。


原文链接:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.0c05481


相关进展

郑州大学申长雨院士和刘春太教授团队AFM:用于压力传感和油水分离的多功能聚酰亚胺纳米纤维/MXene导电复合气凝胶

哈工大肖鑫礼课题组研制出具有形状可加工性的高温电磁屏蔽聚酰亚胺

中科院深圳先进院杨春雷研究员团队与东华大学刘天西教授团队合作发表耐高温聚酰亚胺锂电池隔膜研究进展综述

中科院合肥研究院田兴友研究员和张献副研究员课题组实现高导热聚酰亚胺绝缘膜构筑

中科院化学所范琳研究员课题组:碳纤维增强聚酰亚胺复合材料的长时热氧化降解过程模拟--多步降解行为与动力学

免责声明:部分资料来源于网络,转载的目的在于传递更多信息及分享,并不意味着赞同其观点或证实其真实性,也不构成其他建议。仅提供交流平台,不为其版权负责。如涉及侵权,请联系我们及时修改或删除。邮箱:info@polymer.cn

诚邀投稿

欢迎专家学者提供稿件(论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等)至info@polymer.cn,并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送,并同时发布在中国聚合物网上。

欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求,陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群,也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群,全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。

申请入群,请先加审核微信号PolymerChina(或长按下方二维码),并请一定注明:高分子+姓名+单位+职称(或学位)+领域(或行业),否则不予受理,资格经过审核后入相关专业群。

这里“阅读原文”,查看更多


您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存