通过PET回收和生物基技术制备的超支化聚酯,用于自修复和阻燃粉末涂料

《Green Chemistry》:PET-upcycled and biobased hyperbranched polyesters for self-healable and flame-retardant powder coatings

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年04月30日 来源:Green Chemistry 9.2

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  宋古|杜静静|张雅琼|刘王成|古斯塔沃·德·菲格雷多·布里托|曹一丁|赵宝明|张金文华盛顿州立大学机械与材料工程学院,复合材料与工程中心,普尔曼,WA 99164,美国 邮箱:baoming_zhao@wsu.edu;jwzhang@wsu.edu尽管聚酯粉末涂料因其加工过程

  
宋古|杜静静|张雅琼|刘王成|古斯塔沃·德·菲格雷多·布里托|曹一丁|赵宝明|张金文
华盛顿州立大学机械与材料工程学院,复合材料与工程中心,普尔曼,WA 99164,美国 邮箱:baoming_zhao@wsu.edu;jwzhang@wsu.edu
尽管聚酯粉末涂料因其加工过程中不释放挥发性有机化合物(VOC)而被广泛使用,但它们在碳源的可持续性、法规合规性、使用中的修复性能以及防火安全性方面仍存在不足。在这项研究中,我们提出了一种“回收+可再生”的结构设计策略,该策略利用从PET回收得到的四官能多元醇(THETA)以及可再生化学品来合成阻燃和自修复聚酯粉末涂料。具体而言,我们使用THETA、琥珀酸以及由衣康酸衍生的含磷二元酸合成了富含羟基和羧基的超支化聚酯(HBPEs)。此外,还合成了一种从白藜芦醇衍生的三环氧树脂,并将其作为HBPEs的固化组分,从而制备出了具有酯交换反应能力的交联材料。该粉末树脂体系在粉末加工过程中表现出稳定的熔融复合、粉末制备、喷涂及固化性能,并具备热触发的网络重排和划痕自修复特性。含磷结构通过气相淬火和凝聚相炭化作用实现了协同阻燃效果,显著提升了钢板、中密度纤维板和椴木胶合板的防火性能。研究结果表明,回收的碳源(来自PET)和可再生原料可以有效地整合到同一体系中,为实现聚酯粉末涂料中可持续原材料、自修复性能与防火安全性的系统性协同提供了可行的途径。
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