中科大陈昶乐教授课题组 Macromolecules:基于生物基共聚单体的极性聚烯烃材料
2023-02-16 来源:高分子科技
聚烯烃材料是使用最为广泛的高分子材料之一,但其聚合单体主要来源于化石燃料等属于不可再生资源。从可持续发展的角度来看,开发生物质来源的烯烃单体是具有重要意义的。在聚烯烃中引入极性的生物质来源的共聚单体既能改善聚烯烃非极性的性质,又能减少对化石燃料的消耗,是一种一举两得的办法。降冰片烯类单体在过渡金属催化的烯烃聚合反应中有对金属中心毒化弱、配位能力强以及抑制链转移等优点,是极性官能团插入到聚烯烃中的良好媒介。在之前乙烯与双取代极性降冰片烯共聚研究工作(Sci. Bull. 2021, 66, 1429-1436.)的基础上,中国科学技术大学陈昶乐教授课题组将双取代降冰片烯中的极性官能团更替为极性生物质基团,利用高性能的膦磺酸钯催化剂,实现了乙烯与生物质基双取代降冰片烯单体的高效共聚,制备了高生物质基团含量的极性功能化聚烯烃材料。
该类单体在膦磺酸钯催化剂的作用下,能够实现与乙烯的高效共聚(聚合活性:3.3×105 - 2.04×106 g mol-1 h-1;聚合物分子量:68 - 188 kg mol-1; 共聚单体插入比:1.9- 22.4 mol%)。获得的极性聚烯烃材料在热性能、机械性能、表面性能和光学性能等方面相比于非极性聚烯烃均有较大改变。此外,生物质基团中的内双键还为硫化提供了额外的活性位点。对该双键进一步的功能化,更是可以引入动态交联网络。
图1 含生物质基团的极性聚烯烃材料的性质
该研究成果以“Efficient Synthesis of Polar Functionalized Polyolefins with High Biomass Content”为题发表在Macromolecules,中国科学技术大学的博士生徐梦贺和陈奥为该论文的共同第一作者,中国科学技术大学陈昶乐教授、邹陈博士后以及合肥工业大学李有桂教授为该论文的共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1021/acs.macromol.3c00086
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(责任编辑:xu)
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