9月1日丨树脂先行——环氧+酚醛，生物基如何重塑复材“基本盘”？

环氧树脂和酚醛树脂是复合材料用量最大的两类基体树脂，它们的绿色化程度直接决定了整个行业的低碳底色。

环氧树脂：从固化剂破局

环氧树脂的性能很大程度上取决于配套固化剂。目前市场主流固化剂几乎全部来自石油化工路线，资源不可再生，部分品种还存在挥发性大、毒性高的问题。东北林业大学张彦华团队以农林生物质资源为原料，开发高性能生物基环氧固化剂，针对反应活性不足、耐热性偏低、韧性差等痛点，通过结构改性、复配共混等关键技术攻关，推动环氧体系全链条绿色化。报告还将评估其在风电叶片、轨道交通等高端应用场景的适配性。

酚醛树脂：决胜轨道交通

酚醛树脂具有本质阻燃、低烟低毒的不可替代优势。山东圣泉集团以木质素、纤维素、腰果壳油等天然生物质原料替代苯酚，结合绿色甲醇工艺，已成功开发系列产业化生物质酚醛树脂产品。尤为突出的是，其全碳系复合材料可实现100%资源化回收，有效攻克了传统复合材料焚烧热值低、窑炉结瘤等行业共性难题，高度契合轨道交通装备轻量化、防火安全与低碳可持续协同发展的核心需求。

两场报告，从"量大面广"到"专精特新"，揭示生物基树脂的产业化路径。

  1  生物基环氧树脂胶黏剂的研发与应用探索  

报告摘要：

随着“双碳”目标持续推进，复合材料行业对原材料绿色化、低碳化的需求日益迫切。环氧树脂作为纤维增强复合材料最主要基体树脂，其性能很大程度取决于配套固化剂。目前市场主流固化剂大多来源于石油化工路线，资源不可再生，且部分品种存在挥发性大、毒性偏高的问题，开发高性能生物基环氧树脂固化剂，是实现环氧体系全链条绿色化的重要突破口。

本报告围绕生物基环氧树脂固化剂的研发与应用探索，介绍基于农林生物质资源制备环氧固化剂的合成路线，重点讨论生物基固化剂的分子结构设计思路。针对当前生物基固化剂普遍存在的反应活性不足、固化物耐热性偏低、韧性较差、与树脂相容性不佳等痛点，阐述结构改性、复配共混、催化体系优化等关键技术手段。结合实验结果对比分析生物基与传统石油基固化剂在固化行为、力学强度、玻璃化转变温度、耐湿热老化等关键性能的差异。

报告进一步介绍生物基固化剂在纤维增强复合材料、结构粘接、夹层构件等场景的应用实践，评估其在风电、轨道交通等领域的适配性。同时剖析生物基固化剂产业化面临的原料供给、制造成本、产品标准化等现实瓶颈。最后对生物基环氧固化剂技术迭代方向、规模化推广路径进行展望，为复合材料行业实现树脂‑固化剂一体化绿色升级提供参考思路。

报告专家：张彦华 东北林业大学 副院长/教授级高级实验师

教授/博士生导师，东北林业大学、材料科学与工程学院副院长、2026年中组部援青博士团挂职青海理工副院长，青海省“昆仑英才”高端创新创业领军人才（柔性）、黑龙江省林业生物基材料的开发与应用概念验证中心主任、教育部教学教学指导委员会实验分会委员，黑龙江省生物材料工程专业技术领军人才梯队带头人。入选国家级青年人才，国家林草创新领军人才、龙江科技英才春雁领军人才、江苏省双创人才、宿迁英才计划及黑龙江省杰出青年基金获得者等荣誉称号。共主持国家基金区域重点基金和国家自然科学基金5项等国家级和省部级项目30余项。目前共发表SCI及中文核心论文260余篇，其中中国科学院分区TOP期刊100余篇，ESI高被引论文2篇，入选2023、2024和2025年全球前2%顶尖科学家。

  2  生物基酚醛复合材料在轨道交通领域的应用与发展  

报告摘要：

酚醛树脂作为工业化历史悠久的热固性树脂材料，兼具成熟的合成工艺与突出的阻燃优势，在高分子材料体系中拥有难以替代的防火性能。在轨道交通、建筑、新能源等高端阻燃应用领域展现广阔前景。在我国 “双碳” 战略持续推进、绿色低碳材料需求快速增长的行业背景下，传统石油基酚醛树脂原料依赖化石资源的短板日益凸显，推动酚醛树脂向生物质化、低碳化转型成为产业升级的必然方向。从分子合成机理分析，传统酚醛树脂由苯酚与甲醛聚合制备，苯酚可利用木质素、纤维素、腰果壳油等天然生物质原料进行部分或全部替代；合成所需甲醛由甲醇制备，现阶段绿色甲醇工业化生产工艺已趋于成熟，为生物质酚醛树脂规模化量产奠定原料基础。依托上述技术路线，圣泉集团围绕生物质酚醛树脂开展系统性研发，成功开发系列产业化生物质酚醛树脂产品。酚醛树脂具备本质阻燃、低烟低毒的固有特性，与有机合成纤维、天然生物质纤维复合后，可制备全碳系复合材料。该类复合材料突破传统热固性树脂难以回收的痛点，能够实现材料 100% 资源化回收；即便采用热能回收处置路线，也可有效克服常规复合材料焚烧热值偏低、窑炉结瘤、燃烧残渣难处理等行业共性技术难题。生物质酚醛基全碳复合材料兼具优异阻燃性能、低碳原料来源与可循环利用优势，高度契合轨道交通等领域对材料防火安全、低碳环保、循环经济的多重要求。持续深化生物质酚醛分子改性、低成本规模化合成及复合材料成型工艺研究，将进一步拓宽该类材料应用场景，助力轨道交通装备实现轻量化、防火安全与低碳可持续协同发展。

报告专家：赵卫 山东圣泉新材料股份有限公司 研发经理

2013 年毕业于青岛科技大学，长期从事酚醛树脂的研发与应用工作，目前主要负责酚醛复合材料成型相关研究，相关产品广泛应用于轨道交通、军工及航天领域。