生物基环氧Vitrimer

温控修复微损伤

以木质素衍生物为原料的环氧Vitrimer，在高温下可通过酯交换快速修复划痕，同时固化后保持与石油基环氧相当的力学强度，并赋予碳纤维复材降解回收能力。

Lin, Haidan · Kai, Dong · Zhao, Di · 赵成吉 · 李学锋

Polymers 2025

具体参数

划痕修复率

{'zh': '90', 'en': '90'} %

拉伸强度（树脂）

{'zh': '69', 'en': '69'} MPa

弯曲强度（树脂）

{'zh': '105', 'en': '105'} MPa

拉伸强度（CFRP）

{'zh': '543', 'en': '543'} MPa

弯曲强度（CFRP）

{'zh': '414', 'en': '414'} MPa

技术优势

划痕可热修复

动态酯交换网络在高温下重排，30 min即可修复约90%的表面划痕。

碳纤维可回收

CFRP在乙二醇溶剂中降解，回收的碳纤维表面形貌和化学结构与原纤维一致。

摆脱石油基双酚A

以木质素衍生物为原料合成环氧单体，不依赖石油基双酚A。

力学性能相当

生物基CFRP拉伸强度543 MPa、弯曲强度414 MPa，与商用石油基CFRP相当。

应用场景

• 碳纤维回收：CFRP在乙二醇中降解，碳纤维可无损回收再利用。
• 可自修复涂层：涂层划痕在220 °C下30 min修复约90%。
• 生物基环氧：以木质素衍生物替代石油基双酚A制备环氧树脂。
• 航空航天复材维护：复材损伤可热修复，延长使用寿命。
• 建筑结构修复：结构表面划痕可通过加热自愈，无需更换构件。