常州大學楊宏軍和華南理工大學張廣照 Angew：質子轉移誘導的陰離子雜化共聚反應制備可回收高性能含硫聚合物
2024-09-19 來源：高分子科技
華南理工大學張廣照和常州大學楊宏軍等人于2012年發現了陰離子雜化共聚反應，實現了乙烯基單體與環狀單體這兩種具有不同可聚合基團單體的共聚，為新型高分子提供了全新的合成路徑。近日，他們又發現了一種新型雜化共聚反應-質子轉移誘導的陰離子雜化共聚反應，并利用該反應在室溫下直接將單質硫聚合成高性能含硫聚合物。
作者發現在單質硫、環氧體系中引入丙烯酸酯類單體后，通過丙烯酸酯α位的氫質子轉移至環氧，能夠實現單質硫、環氧和丙烯酸酯的多元陰離子雜化共聚。該方法極大豐富了單質硫的共聚單體種類，為合成高性能含硫聚合物提供了線路。
利用該反應，作者以單質硫、雙官能團丙烯酸酯和環氧為原料，室溫下一步合成了具有高力學性能的高分子材料，其拉伸強度和楊氏模量分別達到60.8 MPa 和 680 MPa。由于含有大量的二硫鍵和酯鍵，該聚合物還具有優異的透明性、抗紫外性、室溫自修復性和可再加工性。特別是，該聚合物降解后所生成的齊聚物能再次用于環氧樹脂的制備，實現了高價值回收利用。
該工作從聚合方法源頭創新，豐富了高分子合成方法，對于發展新型高分子材料和有效利用硫資源都具有重要意義。該研究獲得了國家自然科學基金(U2241286，52473001), 廣東省重點領域研發計劃(2023B0101200006)及江蘇高校優勢學科建設工程項目(PAPD)的資助。
論文信息：
Transforming Element Sulfur to High Performance Closed-Loop Recyclable Polymer via Proton Transfer Enabled Anionic Hybrid Copolymerization
Hongjun Yang*, Jikai Zhang, Wenyan Huang and Guangzhao Zhang*
Angewandte Chemie International Edition
https://doi.org/10.1002/anie.202414244
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（責任編輯：xu）
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