傳統人工合成塑料可“老樹發新芽”

酚醛樹脂是人類歷史上第一種人工合成塑料，自誕生以來已經歷了一個世紀。20世紀以來，盡管高性能工程塑料的持續涌現加速了酚醛樹脂的替代，但因具有機械性能、電絕緣性、防火性和化學穩定性等方面的優勢，酚醛樹脂在民用制品、建筑材料、裝飾和軍工領域中仍然占有一席之地。

近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊在國際期刊《材料研究述評》上發表了一篇評述論文。評述論文系統地總結了該團隊近15年來在酚醛基低維納米材料和宏觀新材料的設計、合成方法、結構調控和應用方面所開展的研究工作。團隊利用酚、醛化學特性，例如酚的高活性、酚羥基的強電子親和性或醛的還原能力，實現了在微觀尺度上設計和控制納米/微米結構和化學組成，從而研制了一系列結構精美的功能納米復合材料，這些新型結構材料展現出的性能遠超傳統的酚醛塊狀產品，極大地提高了酚醛樹脂的性能和附加值。團隊指出，現代納米技術的發展為這個有著百年歷史的傳統材料提供了“老樹發新芽”的重要機遇。

該團隊還開展了基于酚醛樹脂復合材料的宏觀尺度材料的系統性研究。通過調控聚合過程及模板制備技術，成功制備了具有輕質、多孔特性的酚醛氣凝膠及其衍生氣凝膠，優異的熱絕緣和耐火能力使其在眾多領域具有應用價值。受天然木材啟發，研究團隊利用冷凍鑄造和熱固化技術，復制了天然木材的微觀結構，并通過納米材料取代天然纖維素納米纖維，制成了既有力學性能又具備高耐腐蝕性和隔熱防火功能性的復合材料，為建筑、新能源汽車和航空航天等領域提供了新的材料選擇。

該評述為酚醛樹脂的未來應用和開發提供了新的視角，展望了酚醛樹脂新材料的發展前景，包括綠色合成、大規模制造、可持續發展和新視角的復合材料，預示著其在多學科交叉應用領域的廣闊前景。