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　　近年来ღღ✿，热塑性弹性体（TPEs）ღღ✿，尤其是聚烯烃弹性体（POEs）ღღ✿，因其兼具橡胶的弹性和塑料的可加工性ღღ✿，在医疗ღღ✿、家电ღღ✿、电子和汽车工业中广泛应用好神途ღღ✿。然而ღღ✿，传统POEs依赖化石原料ღღ✿，其惰性碳氢结构导致在环境中难以降解ღღ✿，带来严重的生态问题ღღ✿。此外ღღ✿，其使用温度受限于聚乙烯链段的熔点（＜104°C）ღღ✿，热稳定性不足ღღ✿。因此ღღ✿，开发源自可再生生物质的高性能ღღ✿、可降解替代材料ღღ✿，成为当前研究的迫切任务ღღ✿。

　　近日ღღ✿，大连理工大学刘野教授研究团队成功通过乙烯与生物质来源的极性单体（如10-十一碳烯酸及其甲酯）的羰基化共聚好神途ღღ✿，合成出一类新型可降解聚酮热塑性弹性体ღღ✿。该研究采用低成本ღღ✿、可扩展的镍催化剂ღღ✿，克服了极性基团与一氧化碳对金属中心的双重毒化作用好神途太阳娱乐集团app下载ღღ✿，成功制备出高分子量聚酮材料ღღ✿，其应变恢复率介于27%至61%ღღ✿，熔点高达109°C–244°C太阳娱乐集团app下载ღღ✿，拉伸强度达14.9–41.6 MPaღღ✿，表现出优异的热稳定性和机械性能ღღ✿，同时具备光降解特性ღღ✿。相关论文以“Degradable Polyketone Thermoplastic Elastomers with Biomass Sourced Composition”为题ღღ✿，发表在Angew上ღღ✿，论文第一作者为Chen Shiyuღღ✿。

　　研究团队首先利用磷-磺酸型镍催化剂（Ni1）在80°Cღღ✿、4.0 MPa总压力下进行乙烯/CO/UA的三元共聚ღღ✿。结果显示ღღ✿，随着UA浓度升高ღღ✿，聚合活性从47.0降至23.0 kg mol⁻¹ h⁻¹ღღ✿，分子量也从296降至187 kg mol⁻¹ღღ✿，但UA的引入显著降低了材料的熔点ღღ✿，表明其长亚甲基侧链有效破坏了乙烯/CO交替链段的强偶极相互作用ღღ✿，从而调控了结晶行为ღღ✿。为进一步提高极性单体含量ღღ✿，研究者改用甲酯保护的MU单体ღღ✿，并采用阳离子型双磷氮 monoxide 镍催化剂（Ni2）ღღ✿，在较低压力（2.0 MPa）和较高温度（90–100°C）下成功将MU/CO单元含量提升至23.7 mol%ღღ✿，同时保持分子量在123 kg mol⁻¹以上ღღ✿，熔点仍达109°Cღღ✿。

　　图1. a) 乙烯/α-烯烃无规共聚物（POE）的结构与特性ღღ✿：优异的机械性能ღღ✿，但热稳定性中等且不可降解ღღ✿。 b) 乙烯/丙烯/CO聚酮TPEsღღ✿：高拉伸强度和光降解性ღღ✿，但需极高丙烯/CO单元含量（＞50%）太阳娱乐集团app下载ღღ✿。 c) 本工作ღღ✿：乙烯/极性单体/CO聚酮TPEsღღ✿，极性单体/CO含量高达24%ღღ✿，兼具优异机械性能和热稳定性太阳娱乐集团app下载ღღ✿。

　　通过ATR-IR和NMR光谱分析ღღ✿，研究确认了聚酮主链中交替羰基与侧链酯基的存在ღღ✿，且未发现连续的MU/CO链段ღღ✿，表明共聚为无规结构太阳娱乐集团app下载ღღ✿。WAXD和SAXS测试进一步揭示ღღ✿，随着MU/CO含量增加ღღ✿，材料结晶度从12.9%降至2.7%ღღ✿，并出现微相分离结构ღღ✿，域尺寸约为7–8 nmღღ✿。

　　图2. E/MU/CO三元共聚物的表征ღღ✿：a) 三元共聚物（实线）与共聚物（虚线）的红外光谱羰基区域对比ღღ✿；b) 三元共聚物的¹H NMR谱（TFA/CDCl₃）ღღ✿；c) 三元共聚物的¹³C NMR谱（HFIP/C₆D₆）ღღ✿。

　　力学性能测试表明ღღ✿，MU/CO含量为7.4 mol%的样品具有最高拉伸强度（41.6 MPa）和模量（192.5 MPa）太阳娱乐集团app下载ღღ✿，而含量为23.7 mol%的样品则表现出更高的断裂伸长率（948.1%）和最佳弹性恢复率（61%）ღღ✿，明显优于商用POE产品太阳娱乐集团app下载ღღ✿。动态热机械分析（DMA）显示ღღ✿，随着MU/CO含量增加ღღ✿，储能模量下降ღღ✿，玻璃转变温度约在–20°C太阳娱乐集团app下载ღღ✿，符合软段行为ღღ✿。此外ღღ✿，材料表面疏水性随MU/CO含量增加而增强ღღ✿，水接触角最高达86°ღღ✿。光降解实验表明ღღ✿，含23.7 mol% MU/CO的样品在紫外光照射3小时后分子量从123 kDa降至40.7 kDaღღ✿，证明其具有良好的光降解性好神途ღღ✿，且降解过程符合Norrish II型机制ღღ✿。

　　图3. 不同MU/CO含量乙烯/MU/CO聚酮样品的晶体与拉伸性能ღღ✿：a) WAXD图谱ღღ✿；b) SAXS图谱ღღ✿；c) 应力-应变曲线%应变下的滞后回线次循环）ღღ✿。

　　图4. 乙烯/MU/CO聚酮样品的性能ღღ✿：a) 储能模量E′随温度变化ღღ✿；b) tan δ随温度变化ღღ✿；c) 水接触角测试ღღ✿；d) 含23.7 mol% MU/CO的样品光降解后的GPC曲线ღღ✿。

　　该研究通过镍催化羰基化共聚策略ღღ✿，成功将生物质来源的极性单体引入聚酮骨架ღღ✿，实现了高性能ღღ✿、热稳定ღღ✿、可光降解的热塑性弹性体的可持续制备ღღ✿。材料具备可调的结晶-无定形微结构ღღ✿、优异的力学性能和弹性恢复能力好神途ღღ✿，以及良好的加工窗口和单体回收率（~91%）ღღ✿。这项工作不仅为生物基高性能弹性体的开发提供了新思路ღღ✿，也为解决塑料污染问题提供了有价值的材料平台ღღ✿。太阳新城集团ღღ✿。太阳集团城网址申博太阳城ღღ✿，122大阳城集团网站ღღ✿，太阳成集团ღღ✿，tyc太阳成集团ღღ✿，