关键词：葡萄糖、马来酸酐、季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯（PETMP）、乙基3-巯基丙酸酯、衣康酸酐（ITA）、降冰片烯二酸酐（NA）、甲基六氢邻苯二甲酸酐（MHHPA）

Glucose-Derived Circular Thermoset Platform Breaks the Industrial Trilemma of Recyclable Structural Polymers

Adv. Mater. 10  September  2026，e74959

https://doi.org/10.1002/adma.74959

一、研究背景

可回收热固性树脂领域长期面临"绿色规模化合成、工业加工适配性、材料性能-循环性平衡"三重技术矛盾，上述问题极大限制了该类材料的工业化应用落地。传统热固性树脂成型后无法实现重塑与回收再利用，而现有动态共价型热固材料普遍存在合成工艺复杂、储存稳定性差、力学强度不足等缺陷，难以适配碳纤维复合材料等高端制造领域的应用要求。本研究以大宗工业原料构建葡萄糖基内置型动态共价热固体系，成功突破了上述技术瓶颈。

二、材料构建

本研究采用无催化剂、无溶剂一锅合成法，反应原子经济性接近100%，以葡萄糖、马来酸酐、四(3-巯基丙酸)季戊四醇三种工业大宗原料为反应物，制备得到葡萄糖基动态共价热固树脂GₓMᵧP_z。该体系具备超长室温储存稳定性，存放超过130天仍不发生凝胶化，可在150℃条件下仅需2 min即可完成快速固化，支持规模化制备，单次合成产量可达1.1 kg，可兼容工业真空树脂灌注工艺，适用于大型碳纤维复合材料构件的制备加工。

三、核心性能

本研究制备的葡萄糖基热固树脂具备工程级力学性能：拉伸强度最高可达113 MPa，钢基材搭接剪切强度达到17.5 MPa，粘接性能优异，同时具备温度响应可控可逆脱粘特性。该材料同时拥有闭环化学回收与热再加工两条回收路径：室温碱处理可实现高性能碳纤维的无损回收，碳纤维的原有性能可完全保留；树脂降解产物可在73.2%–83.1%的高收率范围内升级转化为高性能环氧固化剂，生产过程产生的废料也可通过热重塑实现再利用。生命周期评估结果表明，与双酚A型环氧碳纤维复合材料相比，该体系的CO₂当量排放降低81.4%。

四、创新点与结论

本工作开发了可工业化推广的葡萄糖基循环高性能热固材料平台，在绿色一锅合成、加工工艺适配、力学性能与闭环回收之间实现了性能均衡，解决了长期困扰可回收结构聚合物领域的工业三重矛盾。该生物基动态热固体系兼具低碳排放、规模化生产、复合材料成型与高价值回收能力，为可持续先进结构高分子材料开发提供了通用型新范式。

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