近日，我院超支化聚合物團隊張道洪教授和姜宇副教授受邀撰寫的論文“Toughness and its mechanisms in epoxy resins”在國際著名期刊《材料科學進展》（Progress in Materials Science）上在線發表，系統總結了環氧樹脂增韌方法及機理。該論文中南民族大學為唯一署名單位，碩士研究生米曉茜為論文的第一作者，通訊作者為張道洪教授和姜宇副教授。
環氧樹脂（EPs）已廣泛應用于涂料、膠粘劑、半導體封裝材料、電氣絕緣材料、高性能復合材料等領域。然而，EPs抗疲勞性能差、抗沖擊強度低、韌性與強度難以同時提高以及回收困難等局限性嚴重阻礙了其可持續發展及在高技術領域的應用。近年來，科學家們對環氧樹脂的增韌改性和增韌機理進行了大量研究，張道洪教授團隊對其進行了系統總結和分析，重點介紹了環氧樹脂的增韌方法，從傳統的直接加入橡膠（REs）、熱塑性塑料（TPs）、核殼聚合物（CSPs）、液晶聚合物（LCPs）、嵌段共聚物（BCPs）和納米材料（NMs），到引入超支化聚合物（HBPs）、生物基材料（BBMs）和構筑交聯網絡拓撲結構（TSs）（圖1）。分析了環氧樹脂的兩相增韌機理和均相增韌機理，其中超支化聚合物，尤其是超支化環氧樹脂（HERs），因其良好的相容性、低粘度、流體力學體積小和分子鏈間纏結密度低等優點，可有效同時均相增強增韌環氧樹脂，近十年受到該領域的特別青睞；同時也概括了環氧樹脂及其復合材料韌性的分析表征技術。最后對環氧樹脂在合成與應用領域存在的挑戰進行了展望，為環氧樹脂在高新技術領域的可持續發展提供了指導。
張道洪教授領銜的超支化聚合物團隊是校學術團隊，入選了湖北省自然科學創新群體、國家民委創新團隊和湖北省雙創戰略團隊，依托于中南民族大學化學與材料科學學院、催化轉化與能源材料化學教育部重點實驗室和超支化聚合物合成與應用技術湖北省工程研究中心，長期從事超支化聚合物合成及應用研究，團隊主持“超支化聚合物”領域的國家自然科學基金項目10余項、省重大重點和企業委托項目30余項，獲授權國際、國家發明專利60余件。實現超支化聚合物系列產品的產業化，建成國內最大的年產千噸級超支化聚合物生產線，為國內200余所高校和科研院所提供超支化聚合物研究類產品，為國內外工程塑料加工企業供應高性能的節能加工助劑和關鍵技術，促進了國內高分子材料的健康發展。部分成果獲中國石油和化學工業聯合會科學技術發明獎一等獎2項、湖北省科學技術發明獎一等獎1項。近幾年團隊在超支化聚合物合成（Chem Eng J, 2018, 343,283；Chem Eng J, 2018, 334,1371; Chem Eng J, 2020, 281,122719；Compos Part B-Eng, 2019, 160, 615）和超支化環氧樹脂及其復合材料的循環利用（Nat Sustain, 2020, 3, 29；ACS Macro Lett, 2021, 10, 1113; Macromolecules 2022, 55, 595；Compos Part B-Eng, 2020, 196, 108109；Compos Part B-Eng, 2020, 192, 108005；Green Chem, 2020, 22, 4187）等領域獲得了一些成果，促進了相關領域快速健康發展。
《材料科學進展》是國際材料科學研究領域的著名綜述性學術期刊，主要邀請材料領域內的著名學者撰寫綜述，對學科前沿的現狀和未來進行評述，在材料領域具有重要影響，該期刊每年出版6至8期，每期刊登3至6篇文章，2021年影響因子為39.58。
文章信息：
Xiaoqian Mi, Nuo Liang, Haifeng Xu, Juan Wu, Yu Jiang*, Bei Nie, Daohong Zhang*. Toughness and its mechanisms in epoxy resins, Progress in Materials Science, 2022, DOI: 10.1016/j.pmatsci.2022.100977.
文章鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2022.100977
