设计和构建高性能可回收的智能材料是解决全球日益增长的塑料问题的重要手段，如何兼顾材料的高性能和动态性是其中的主要挑战之一。近日，我校化学与分子工程学院曲大辉教授研究团队在动态共价二硫聚合物材料领域取得新进展，相关研究成果以“A Chemically Recyclable Crosslinked Polymer Network Enabledby Orthogonal Dynamic Covalent Chemistry”为题发表于《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed., 2022,e202209100）。
聚硫辛酸材料的化学闭环回收概念已在课题组前期工作基础中得到验证（Matter,2021,4, 1352-1364），但该聚合物材料仍然属于超分子交联网络，按照机械性能分类仍然属于软材料范畴，难以应用到工程塑料级别。共价交联是提升材料机械强度最直接和有效的方式，但是目前绝大多数的共价交联材料都难以实现闭环化学回收。研究人员利用两种正交动态化学（二硫聚合反应和酰腙交联）构筑了可化学回收的高性能动态聚合物网络。由于超分子化学（网状氢键交联）和动态共价化学（二硫键、酰腙键）的协同相互作用，所得材料兼顾了优异的机械性能和动态性。聚合物材料的解聚过程可利用酰肼基元的亲核性自催化聚合物在稀溶液中关环解聚成单体实现，解交联过程则可利用过量酰肼、羟胺实现动态置换，实现了高性能共价交联聚合物材料的简单、高效、闭环化学回收，为设计和构建高性能可化学回收塑料提供新策略。
该研究工作由化学与分子工程学院博士后邓媛昕完成，得到了田禾院士、曲大辉教授、BenL. Feringa教授的悉心指导。该工作得到国家自然科学基金、材料生物学与动态化学教育部前沿科学中心、上海市科技重大专项、上海科学技术委员会、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心、博士后科学基金等项目资金支持。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202209100