突破大宗工业原料乙烯(E)、一氧化碳(CO)与商业化极性烯烃单体(PM)配位共聚中的多重螯合作用难题，实现严格非交替的E/CO/PM三元共聚合反应，精准制备力学性能媲美商业PE且兼具光降解与极性双重功能的高分子量高密度聚乙烯新型材料，《国家科学评论》近期发文报道了该成果。
近日，《国家科学评论》在线发表了中科院长春应化所简忠保研究员团队的研究成果，该研究团队实现严格非交替的E/CO/PM三元共聚合反应，精准制备力学性能媲美商业PE且兼具光降解与极性双重功能的高分子量高密度聚乙烯新型材料。
在此工作中，作者通过催化剂筛选，并优化合成出兼具活性、分子量、插入率的新结构催化剂，实现了E、CO和PM严格非交替三元共聚(>99%)，极性单体覆盖丙烯酸酯类、丙烯酸、乙烯基醚、醋酸乙烯酯、丙烯腈，创制了同时具备链内低含量孤立羰基(选择性>99%)和主链极性官能团的高分子量线性聚乙烯(图1)。
图1. E-CO-PM非交替三元共聚-催化剂、极性单体与微观结构
作者详细分析了所得聚合物的分子结构(图2)，采用红外光谱、核磁共振光谱（1H/13C/2D NMR）、13CO标记技术清楚表征了E/CO/PM三元共聚物的微观结构。通过差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、广角X射线衍射(WXRD)、拉伸测试、水接触角(WCA)实验和光降解实验技术对所得聚合物进行了全面的性能测试(图3)。
图2. E/CO/PM共聚物微观结构分析
图3. E/CO/PM共聚物性能测试（与PE对比）
综上，此工作实现了以配位聚合方式直接将乙烯/CO/PM(极性单体)进行严格非交替三元共聚，制备了具有链内独立羰基单元 (>99%)和主链官能化的高分子量线性PE。引入低含量独立羰基单元，使PE在保持其本征材料性质的同时可进行光降解，极性官能团的合理引入显著改善PE的表面性能。为应对全球以一次性制品为代表的塑料污染困境，此工作发展的光降解极性聚烯烃塑料为可降解聚烯烃塑料的发展作出贡献。
原文链接：
Photodegradable Polar Functionalized Polyethylenes
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad039
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