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工程与材料科学部

    我国学者在可降解可循环热固、热塑以及弹性体类聚烯烃材料方面取得进展

    日期 2022-12-30   来源:工程与材料科学部   作者:丁玉琴 饶静一  【 】   【打印】   【关闭


    图 环状-非环状单体复分解聚合策略(CAMMP)用于制备可降解、可回收、可循环的热固、热塑以及弹性体“类聚烯烃”材料

      在国家自然科学基金项目(批准号:52025031、U19B6001、U1904212)等资助下,中国科学技术大学陈昶乐教授团队在可降解、可回收、可循环的热固、热塑以及弹性体“类聚烯烃”材料研究方面取得进展。研究成果以“环状-非环单体复分解聚合用于制备可降解热固、热塑以及弹性体材料(Cyclic–acyclic monomers metathesis polymerization for the synthesis of degradable thermosets, thermoplastics and elastomers)”为题,于2022年09月29日在线发表于《自然•合成》(Nature Synthesis)杂志上。论文链接:https://www.nature.com/articles/s44160-022-00163-9;相关特邀评论链接:https://www.nature.com/articles/s44160-022-00198-y。

      目前市售的合成聚合物材料根据其所具备性能的差异,可大致分为超硬热固性材料、高性能弹性体以及性能介于两者之间的热塑性材料。然而,由于合成聚合物材料具备优异的力学性能及化学稳定性等特点,导致其使用过后的报废处理成为一个亟待解决的世界性难题。因此,开发可降解回收的聚合物材料用于解决这一难题是一个具有巨大潜力的策略。上述团队发展了一种环状-非环状单体复分解聚合策略(CAMMP),并探讨了其在聚合物材料合成中的应用,制备了一系列可降解可回收可循环的热固、热塑以及弹性体类聚烯烃材料。

      通过这一简单且高度通用的策略,可以制备一系列可降解的热固性、热塑性和弹性聚合物材料。该策略的一个引人注目的特点是在已广泛应用的开环易位聚合反应(ROMP)条件下,使用市售或易于合成的具有不同官能团的二烯或三烯烃共聚单体与不同的环状单体发生聚合反应,即可制备材料性能以及降解方式多样的可降解回收聚合物材料。同时,需要非常低的共聚单体负载量(<2 mol%)才能在不牺牲材料性能的情况下实现良好的降解性。这种简单的聚合物合成策略以及所制备的可降解聚合物材料有望引起进一步的科学研究和工业应用的关注。