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类玻璃高分子(Vitrimer)含有动态共价键 未来应用潜力极大

2025-03-01 17:17      责任编辑:王昭    来源:www.newsijie.com    点击:
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类玻璃高分子(Vitrimer)含有动态共价键 未来应用潜力极大

  类玻璃高分子(Vitrimer)是一种由聚合物网络组成、含有动态共价键的材料,在不损失性能的情况下,其可经历多次变形和再加工。

  塑料可分为热塑性塑料、热固性塑料两大类。在一定温度范围内,Vitrimer材料具有类似弹性体的性质,同时又表现出类似于热固性塑料的特性,其出现打破了热固性材料和热塑性材料之间的明确界限,有望填补热固性、热塑性材料之间空白。

  分子结构中的动态共价键是Vitrimer材料展现独特性质的主要根源。Vitrimer材料的共价键处于动态平衡,能够在受到外部刺激时发生断裂和重新连接。基于动态共价键,Vitrimer材料展现出形状记忆、可自修复、可回收、可再加工成型等独特性能。

  近年来,Vitrimer材料受到了广泛关注,相关研究成果不断涌现。目前常见的Vitrimer材料包括基于二硫键的Vitrimer材料、基于硼酸酯键的Vitrimer材料、基于酯交换反应的Vitrimer材料、基于烷基交换反应的Vitrimer材料、基于亚胺-胺交换的Vitrimer材料等。

  根据新思界产业研究中心发布的《2025-2029年类玻璃高分子(Vitrimer)行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,Vitrimer材料一般由化石资源制备,近年来,为实现可持续发展,生物基Vitrimer材料成为市场研究热点,如微生物基Vitrimer、木质素基Vitrimer、纤维素基Vitrimer、植物油基Vitrimer等。Vitrimer复合材料也是近年来高分子材料领域研究热点之一,如碳材料/vitrimer复合材料。

  基于其独特性能,Vitrimer材料在汽车轮胎、新能源、电子封装、医用材料、航空玻璃、可回收降解塑料、液晶弹性体、增材制造等领域展现出广阔应用前景。但由于骨架分子结构复杂、合成难度较大、生产成本高,自诞生以来,Vitrimer材料未能实现大规模推广应用。

  全球Vitrimer材料研究单位及企业包括加州大学伯克利分校、麻省理工学院、Mallinda公司、赋澈生物(Future Bio)等。其中Mallinda公司推出了新型聚合物Vitrimax多功能热熔(VHM)树脂;赋澈生物核心产品生物质Vitrimer(类玻璃化环氧树脂)可回收率高达95%,目前其已完成数百万美元的天使轮融资,资金将主要用于团队扩充以及中试验证工作。

  新思界行业分析人士表示,基于动态共价键,Vitrimer材料展现出形状记忆、可自修复、可回收等独特性能,在医用材料、航空玻璃、新能源等领域具有广阔应用前景。目前Vitrimer材料研究、产业化均处于发展中,其中生物基Vitrimer材料凭借环保、可持续等优势成为市场发展重点。

关键字: 类玻璃高分子 动态共价键