MXene增强型环氧树脂承诺更安全、更耐用的工业应用

双组分环氧树脂在使用前需要混合树脂和固化剂，通常会出现混合比误差、工作时间有限和固化不一致等问题。此外，混合后必须立即使用，导致残留物浪费

为了应对这些挑战，单组分环氧树脂引起了人们的关注。单组分环氧树脂经过预混合，使其易于使用，缩短了加工时间，并确保了质量一致，无需混合。特别是，使用潜在的固化剂只允许在特定条件下（例如，加热或紫外线暴露）触发固化，从而显著提高了储存稳定性

然而，传统的单组分环氧树脂仅在室温（低于25°C）下稳定，限制了其在高温条件下的储存，使其容易发生火灾

韩国科学技术研究院（KIST）的Jaewoo Kim博士的研究团队与成均馆大学的Chongmin Koo教授的团队合作，开发了一种克服这些局限性的解决方案：“环氧树脂/MXene单组分解决方案”。

这项工作发表在《先进材料》杂志上

这种创新材料由环氧树脂、聚合物咪唑基潜在固化剂颗粒和一种名为MXene的二维纳米材料组成。通过引入一种物理和化学反应性都受到抑制的潜在固化剂，该团队在60°C的高温下实现了180多天的储存稳定性，与在25°C下仅保持约40天稳定性的传统产品相比，这是一个显著的改进

此外，MXene纳米材料显著提高了阻燃性，同时也提高了电导率和热稳定性

该解决方案还显示出出色的阻燃性能。它将极限氧指数（LOI）提高了12%，峰值放热率（pHRR）降低了85%，达到了最高的V0阻燃等级

这标志着与容易发生火灾的传统产品相比有了重大改进。在机械性能方面，该材料表现出色，抗拉强度提高了46%，冲击强度提高了158%，确保了稳定性和耐用性

研究小组将这些性能增强归因于潜在固化剂的Diels-Alder反应和MXene的催化性能

这种创新的单组分环氧树脂在粘合剂、涂料和电磁屏蔽材料方面具有很高的应用潜力。它作为电信、电子设备和建筑行业的下一代高性能复合材料特别有前景

该团队计划进一步利用MXene的高导电性来开发具有电磁屏蔽和焦耳加热特性的复合材料。这将促进广泛的工业应用，增强全球竞争力

韩国科学院的Jaewoo Kim博士说：“这项技术代表了一种创新的单组分环氧树脂，它实现了高温储存稳定性和阻燃性，使其在工业环境中具有高度的应用性。通过我们与成均馆大学的合作，我们的目标是加强全球竞争力。”