中科院长春应化所崔冬梅研究员：稀土催化极性单体配位均聚及与非极性单体共聚的聚合行为和机理研究
聚烯烃是产量最大、用途最广的塑料品种，2018年世界需求量达到1.6亿吨。其大分子链主要由反应性非常低且非极性的C―C键组成，在链中引入极性基团可以极大地改变它们的表面性能、黏附性、印染性、介电性能及与其它材料的相容性和共混性能等，扩展其应用范围，提高其附加值，甚至带来不可预见的新功能。与聚合后功能化改性和物理共混方法相比，极性与非极性单体配位共聚合是最直接和简便的方法，并可保持聚烯烃的立构规整度，一直以来，相关研究备受企业和科研工作者瞩目。
众所周知，烯烃与共轭双烯烃配位均聚合主要采用第III、IV族前过渡金属如钛、锆和稀土等齐格勒-纳塔催化剂或相应的茂金属催化剂。这些前过渡金属催化剂Lewis酸性强，具有强烈的亲电性，容易与极性单体络合形成稳定的螯合物而失去催化能力或催化能力急剧下降，致共聚反应终止或生成低分子量、低极性单体插入率的产物，即通常所说的极性基团毒化作用。另外，在某些催化体系作用下，极性单体如甲基丙烯酸酯类主要发生基团转移聚合而非双键的配位-插入(加成)聚合，这种机理上的差异同样会阻碍极性单体与烯烃的共聚合。因此，实现极性与非极性单体直接配位共聚合具有重要意义且极具挑战。
崔冬梅研究员课题组在《高分子学报》2020年No.1"纪念斯陶丁格高分子百年专辑"发表的专论中阐述了通过设计与合成新颖结构的稀土催化剂，成功实现系列极性苯乙烯的立体选择性均聚合、与非极性苯乙烯和乙烯共聚合，以及极性共轭双烯烃均聚与共聚合。聚合反应活性高、极性单体的插入率可控，并获得了高分子量的共聚物。提出了极性单体活化而非毒化催化中心的新概念，建立了极性单体与活性中心配位模式控制共聚物序列分布的新理论。专论系统评述了极性单体聚合的相关研究方向的研究进展，为催化剂设计和单体设计提供了理论基础，为实现极性单体配位聚合提供了新思路。
论文链接：
http://www.gfzxb.org/fileGFZXB/journal/article/gfzxb/newcreate/gfzxb20190142cuidongmei.pdf
来源：高分子学报
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