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  聚烯烴彈性體（POE）由于其耐候性、耐化學(xué)品性等優(yōu)異性能而廣泛應(yīng)用于汽車、家電等領(lǐng)域。然而，聚烯彈性體的非極性性質(zhì)卻限制了它在許多領(lǐng)域的應(yīng)用，通過(guò)后過(guò)渡金屬催化劑在非極性聚烯烴彈性體中引入極性官能團(tuán)可有效改善其性質(zhì)。最近，受三元乙丙橡膠結(jié)構(gòu)中廣泛使用的二聚環(huán)戊二烯（DCPD）和乙叉降冰片烯（ENB）單體的啟發(fā)，中國(guó)科大陳昶樂教授課題組利用鈀催化劑催化乙烯、DCPD或ENB、極性降冰片烯三元共聚，制備了極性功能化聚烯烴彈性體，研究了這類材料的力學(xué)性質(zhì)、硫化性能、表面性質(zhì)、染色性能、共混性能、粘合性能和吸附性能，并通過(guò)硫黃硫化進(jìn)一步改善其力學(xué)性能。

  在這一工作中，鈀催化劑可在較溫和的條件下實(shí)現(xiàn)高的聚合活性（10⁵ g_polymer mol Pd^-1 h^-1），并制備具有高分子量（數(shù)均分子量可達(dá)23.4*10⁴）和高極性單體插入比（2.5-12.5%）的多功能極性聚烯烴材料。在相同聚合單體濃度下，極性官能化降冰片烯NB^OAc對(duì)金屬中心的相對(duì)毒化較弱，其共聚反應(yīng)活性和聚合物相對(duì)分子量均高于單體NB^COOH和NB^OH，而NB^OH單體的插入能力最強(qiáng)，插入比可達(dá)12.5%。值得注意的是，這些極性功能化聚合物的分子量幾乎都高于100000，另外，這些共聚單體的插入比可以在較寬的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)以制備不同力學(xué)性質(zhì)的極性聚烯烴材料。

圖3.共聚物的拉伸性能研究(共聚單體后的數(shù)字表示其在共聚或三聚過(guò)程中的濃度)

圖4. 共聚物的彈性性能及硫黃硫化性能研究。

圖5.極性聚烯烴彈性體材料的表面性質(zhì)、染色性能、共混性能、粘合性能和吸附性能研究

  這一研究成果發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊Macromolecules雜志上 (Macromolecules 2021, 54, 3197)，論文第一作者為合肥工業(yè)大學(xué)碩士研究生王文兵，通訊作者為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)陳昶樂教授、鄒陳和合肥工業(yè)大學(xué)李有桂教授。該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。

  論文信息：

  Palladium-Catalyzed Synthesis of Norbornene-Based PolarFunctionalized Polyolefin Elastomers

  https://doi.org/10.1021/acs.macromol.1c00201