环氧树脂作为重要的热固性高分子材料,广泛应用于航空航天、电子封装、复合材料等领域。然而,在光照条件下,环氧树脂易发生光氧化老化,导致力学性能下降、使用寿命缩短。传统观点认为自由基链反应主导环氧树脂的光氧化老化过程,但缺乏对瞬态自由基中间体的直接结构证据,制约了对老化机制的深入理解和抗老化材料的理性设计。
清华大学化工系杨睿教授团队针对环氧树脂光氧化老化过程中的自由基机制开展系统研究,致力于实现对自由基生成位置及种类的直接探测与识别。有机分析平台与杨睿教授团队合作,采用电子顺磁共振(EPR)与自旋捕获技术联用方法,对环氧树脂在不同光照条件下的自由基生成行为进行了实时监测。实验成功捕获并识别了光氧化老化过程中的多种自由基中间体,为环氧树脂光氧化老化由自由基引发提供了直接实验证据,并为复杂交联聚合物体系中自由基的结构鉴定提供了可行方法。
该成果以“Radical identification during photo-oxidative aging of epoxy resin”为题发表在Polymer Degradation and Stability期刊上(doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2026.112089)。研究工作由有机分析平台杨海军正高工和杨睿教授共同担任通讯作者,李文郁工程师为第二作者。

图1 研究成果顺磁图谱