生物基高分子材料具有綠色、環境友好和可再生等特點，能夠有效緩解化石能源危機和環境污染等問題。盡管如此，設計及合成能夠滿足其高性能化和功能化要求的生物基單體仍然是一大挑戰，是推廣生物基高分子材料應用范圍并提升其對石油基高分子材料競爭優勢的關鍵問題。

圖1 三嗪環生物基環氧樹脂THMT-EP與石油基雙酚A型DGEBA的性能比較

大連理工大學化工學院高分子材料系蹇錫高院士團隊在前期含噠嗪酮芳香雜環結構的生物基化合物合成的工作基礎上（Nature Communications, 2019, 10, 2107），進一步以香草醛為原料合成出了全生物質碳的含三嗪環結構的三酚化合物，并以此構筑具有熱致液晶特性的生物基環氧樹脂。在相同的固化條件下，其玻璃化轉變溫度達到了目前所知的生物基環氧樹脂的最高值300℃，這比商品化的石油基的雙酚A型環氧樹脂高了120 ℃；同時由于其熱致液晶的特點，使生物基環氧樹脂的彎曲模量和強度相較于雙酚A型的分別提高了53.9%和14.3%，表現出了更好的韌性。由此解決了環氧樹脂增韌過程中強度、韌性和熱穩定性難以同時提升的關鍵問題。相關工作已發表于化工領域TOP期刊Chemical Engineering Journal上（https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126881）。

圖2 厚樸酚基環氧樹脂DGEM與石油基雙酚A型DGEBA的性能比較

近日，團隊又以生物基的厚樸酚化合物為原料，制備出新型的環氧樹脂DGEM。因其含有“剛柔兼濟”的化學結構（剛性的聯苯和柔性的脂肪鏈），生物基環氧樹脂具有優越的加工性能（低本征粘度、寬加工窗口）和靈活可調的綜合性能（熱穩定性、力學性能和本征阻燃特性）。解決了環氧樹脂應用發展中其阻燃性能、力學性能和熱穩定性相互制約難以協調的尖銳矛盾。相關工作已發表于化工領域TOP期刊Chemical Engineering Journal上（https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.124115）。

上述研究論文的第一作者均為翁志煥副教授協助蹇錫高院士指導的博士生戚裕同學，前者為論文的通訊作者。以上工作得到了國家自然科學基金（U1663226, 51873027, 51673033）、遼寧省自然科學基金（2019-ZD-0139）和校創新團隊專題項目（DUT20TD114）的支持。