利用水蒸气对可交换键交联树脂进行性能改性-开发高效修复材料的新概念-
新闻与主题
类别:新闻稿|发表于 2026 年 5 月 22 日
V体育/日本科学技术振兴机构 (JST)
演示要点:
● 提出新的指导方针,以更有效地展示键交换交联树脂的可持续功能(回收和修复性)● 基于引入高亲水性键交换单元的分子设计,我们提出了一种新的材料设计概念,利用湿度(水蒸气)作为触发因素来提高键交换率● 有望应用于下一代修复材料,通过热和湿度(水蒸气)大大提高修复效率
总结
键交换性交联树脂(通常称为vitrimers(*1))是一种新材料,作为第三种树脂而受到全世界的关注,它兼具热固性树脂(受热时硬化的树脂)和热塑性树脂(受热时变软的树脂)的优点。键交换是指组成树脂的聚合物链中的键因外界刺激而重新结合。键交换性交联树脂虽然是交联树脂,但具有表现出可回收性、可修复性等可持续功能的独特特征,在涉及树脂的学术界和工业界中被认为有助于实现可持续社会。众所周知,可持续功能表达的效率与键交换激活状态下的分子迁移率(弛豫率)相关,弛豫率越快,可以越快地进行回收和修复。已有许多报道探讨了“如何在保持材料强度的同时加快弛豫时间”的问题,但到目前为止,知识普遍集中在所使用的交换反应和网络结构设计上,并且专门研究了合成方法。
研究小组包括V体育生命与应用化学系助理教授 Mikihiro Hayashi(研究时,目前隶属于东京理科大学材料科学与技术学院),以及东京大学固体物理研究所附属中子科学研究机构、大阪公立大学工学研究科的 Koichi Mayumi 副教授。我们与滋贺县大学工学部工学研究科铃木义仁副教授和滋贺县大学工学部材料化学系讲师木田拓光共同研究,基于采用高亲水性键交换单元的分子设计,开发了通过湿度刺激提高键交换率(松弛率)的新技术(图1)。
在这项研究中,我们发现湿度(水蒸气)可以增加键交换率,这表明有可能提高可持续函数表达的效率并缩短函数表达的处理时间。水蒸气是一种在日常生活中广泛使用的环保清洁刺激物,在改变树脂物理性能方面也具有重要意义。
这一概念可应用于可修复涂层和可修复树脂玻璃,通过热和蒸汽的结合,修复效率迅速提高,并有望创造出一种可以通过激发热和蒸汽来即时修复表面划痕、裂纹和裂纹的材料。
该研究成果将于2026年5月19日发表在学术期刊《高分子快速通讯在线发布
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术语表
(*1) Vitrimer功能性交联树脂的总称,其中键重组发生在分子网络结构内。请注意,vitrimer 是 Fonds ESPCI Paris 的注册商标。
论文信息
论文标题:揭示具有亲水性、键可交换域的 Vitrimer 类材料中松弛特性的独特湿度敏感性作者姓名:Mikihiro Hayashi*、Maho Suzuki、Shinji Suzuki、Koichi Maumi、Yasuhito Suzuki、Shota Usukawa、Takumitsu Kida(*通讯作者)出版杂志名称:高分子快速通讯发布日期:2026 年 5 月 19 日DOI:101002/marc70313网址:
联系信息
<研究相关事宜>东京理科大学材料科学技术学院应用化学系林干宏副教授电话:03-5734-3046 电子邮件:hayashim[在]mctisctacjp
<关于 JST 项目>日本科学技术振兴机构战略研究推进部绿色创新小组安藤佑介电话:03-3512-3526 电子邮件:presto[在]jstgojp
<公共关系相关事宜>V体育企划公关科电话:052-735-5647 电子邮件:pr[在]admnitechacjp
日本科学技术振兴机构公关部电话:03-5214-8404、电子邮件:jstkoho[at]jstgojp
*请将每个 [at] 替换为 @。
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