聚烯烃弹性体（POE）由于其耐候性、耐化学品性等优异性能而广泛应用于汽车、家电等领域。然而，聚烯弹性体的非极性性质却限制了它在许多领域的应用，通过后过渡金属催化剂在非极性聚烯烃弹性体中引入极性官能团可有效改善其性质。最近，受三元乙丙橡胶结构中广泛使用的二聚环戊二烯（DCPD）和乙叉降冰片烯（ENB）单体的启发，中国科大陈昶乐教授课题组利用钯催化剂催化乙烯、DCPD或ENB、极性降冰片烯三元共聚，制备了极性功能化聚烯烃弹性体，研究了这类材料的力学性质、硫化性能、表面性质、染色性能、共混性能、粘合性能和吸附性能，并通过硫黄硫化进一步改善其力学性能。

  在这一工作中，钯催化剂可在较温和的条件下实现高的聚合活性（10⁵ g_polymer mol Pd^-1 h^-1），并制备具有高分子量（数均分子量可达23.4*10⁴）和高极性单体插入比（2.5-12.5%）的多功能极性聚烯烃材料。在相同聚合单体浓度下，极性官能化降冰片烯NB^OAc对金属中心的相对毒化较弱，其共聚反应活性和聚合物相对分子量均高于单体NB^COOH和NB^OH，而NB^OH单体的插入能力最强，插入比可达12.5%。值得注意的是，这些极性功能化聚合物的分子量几乎都高于100000，另外，这些共聚单体的插入比可以在较宽的范围内进行调节以制备不同力学性质的极性聚烯烃材料。

图3.共聚物的拉伸性能研究(共聚单体后的数字表示其在共聚或三聚过程中的浓度)

图4. 共聚物的弹性性能及硫黄硫化性能研究。

图5.极性聚烯烃弹性体材料的表面性质、染色性能、共混性能、粘合性能和吸附性能研究

  这一研究成果发表在国际权威期刊Macromolecules杂志上 (Macromolecules 2021, 54, 3197)，论文第一作者为合肥工业大学硕士研究生王文兵，通讯作者为中国科学技术大学陈昶乐教授、邹陈和合肥工业大学李有桂教授。该工作得到国家自然科学基金的资助。

  论文信息：

  Palladium-Catalyzed Synthesis of Norbornene-Based PolarFunctionalized Polyolefin Elastomers

  https://doi.org/10.1021/acs.macromol.1c00201