中科大陈昶乐教授《Macromolecules》：功能化聚乙烯材料性质研究进展与展望

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聚乙烯是目前产量最大的合成高分子材料、石化和煤化产业的主要产品之一，在国民经济中占有重要地位。向非极性的聚乙烯高分子链中引入少量的极性官能团，可以拓宽其用途、提高其商业价值。过渡金属催化乙烯与极性单体配位共聚的方法，可实现极性官能团化聚烯烃的直接合成，且具有产物微观结构可调控、降解和交联等副反应少等优点，因此在近年来受到了学术界和工业界的广泛关注。然而，对于配位共聚法功能化聚乙烯材料的性质研究，直到最近才引起了较多重视。

中国科学技术大学的陈昶乐教授课题组深耕于过渡金属催化的乙烯与极性单体配位共聚领域，并同时在新催化剂、新聚合方法和新型功能化聚乙烯材料方面取得了许多研究进展。在新型催化剂以及新聚合方法领域发表了一系列综述型论文（Nat. Rev. Chem. 2018, 2, 6; Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 7192; Polym. Chem. 2019, 10, 2354; ACS Catal. 2018, 8, 5506; Acta Polym. Sin. 2018, 11, 1372）。在聚烯烃领域，针对乙烯与极性单体共聚新聚催化剂、新调控手段方面的研究型论文以及综述型论文很多。但是针对所制备的功能化聚烯烃材料的性质研究以及综述论文很少。近日，该课题组受邀在《大分子》（Macromolecules）上发表Perspective文章。该文章在简要综述过渡金属催化的乙烯与极性单体共聚在催化剂性能、单体适用性等方面的研究进展的基础上，重点对配位共聚法功能化聚乙烯材料的性质研究的进展进行了综述与展望。

作者总结到，对于配位共聚法功能化聚乙烯材料，目前研究得最广泛的性质，是该类材料的表面和相容性质。通过向聚乙烯高分子链的结构中引入少量的极性官能团，能够显著改善聚乙烯材料在亲水性、染色性、粘接性及其与其它聚合物间的相容性等方面的表现，从而拓宽了聚乙烯材料的应用领域。随后，作者重点综述了具有定制性质的功能化聚乙烯材料。在配位共聚法中，所用的极性单体的结构具有丰富的多样性、灵活的可设计性。通过使用具有定制功能的极性单体，研究人员可以使聚乙烯材料具有各种目标性质，如弹性、阻燃性、抗菌性、抗氧化性、动态交联、自修复、形状记忆、光响应性、光降解性和催化性质等。因此，过渡金属催化的乙烯-极性单体配位共聚，为合成新一代功能化聚乙烯材料提供了一个通用平台。最后，作者对配位共聚法功能化聚乙烯材料的发展进行了展望。

该文章的第一作者是安徽大学讲师谭忱和中国科学技术大学博士后邹陈，通讯作者为中国科学技术大学的陈昶乐教授。该工作得到了国家重点研发计划（2021YFA1501700）和国家自然科学基金（52025031, 22001004, U1904212, U19B6001）的支持。

全文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.2c00058

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