随着塑料工业的快速发展以及对后消费塑料缺乏可持续和经济可行的解决方案，塑料废物积累已经成为一个亟待解决的重大问题。现有的塑料经济模式主要依赖于石油化工资源，导致了大量塑料废物的产生。为了应对这一挑战，化学回收成为了一种重要的解决方案，它可以通过将回收的单体再生为聚合物，从而减少对石油资源的依赖，并减少塑料废物的积累，促进塑料生命周期的可持续管理。

      目前，化学回收至单体（CRM）的策略主要集中在调控单体的上限温度（Tc）。然而，这种方法存在一些问题，例如低Tc聚合物的热稳定性不足，通常需要极低的聚合温度以及严格的催化剂去除过程。在此背景下，研究人员设计并合成了一种生物基大环二酯单体（HOD），开发出了一种新型的底温（T_f）调控的闭环化学可循环利用的聚（酮基酯）（PHOD）。（图1）这种聚合物通过环开聚合（ROP）合成，具有优异的热稳定性和化学可循环性，能够在室温下迅速解聚回收。

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       本研究通过设计和合成了一种生物基大环二酯单体HOD，开发一种T_f调控的化学可循环利用的聚（酮基酯）材料。研究人员首先通过熵驱动的环开聚合（ROP）合成高分子量的PHOD，该聚合物具有优异的热稳定性，分解温度高达353℃。即使在未去除聚合催化剂的情况下，PHOD的热稳定性依然保持在345℃，显著优于传统的低Tc聚合物。其次，PHOD在室温下只需1分钟即可在tBuOK的催化下快速回收。此外，通过与戊二酸内酯（PDL）的共聚，生成了具有可调机械性能和化学可循环性的高性能共聚物（PHOD-co-PPDL）。

       作者通过熵驱动的环开聚合合成高分子量的PHOD，并测试了其热稳定性；随后在不同温度下测试了PHOD的闭环化学可循环性；最后通过与PDL的共聚，生成具有可调机械性能和化学可循环性的共聚物，并进行机械性能测试。

        本研究开发的T_f调控的聚（酮基酯）PHOD具有显著的热稳定性和化学可循环性，这为高性能聚合物的可持续发展提供了新的思路和技术途径。与传统的低Tc聚合物相比，PHOD在提高热稳定性的同时，能够在较低的温度下实现高效的化学回收，降低了能耗和成本。具体而言，PHOD的热分解温度高达353℃，显著优于低Tc聚合物的200℃左右的热分解温度，这意味着PHOD在实际应用中具有更高的热稳定性和更广泛的应用前景。

       此外，通过与PDL的共聚，生成的PHOD-co-PPDL共聚物在保持高机械性能的同时，具有显著的韧性和可调节的机械性能，使其在包装材料等领域具有广泛的应用潜力。PHOD-co-PPDL共聚物的Young式模量和断裂强度分别为376 MPa和16.7 MPa，显著优于传统的低密度聚乙烯（LDPE），展示了其作为生物基可循环包装材料的巨大潜力。

       总之，本研究不仅在科学理论上对T_f调控的聚合物设计提供了新的视角和方法，而且在实际应用中展示了其在高性能材料领域的广泛应用前景。通过对PHOD及其共聚物的研究，展示了T_f调控聚合物在可持续高性能材料发展中的重要意义，为未来的高性能聚合物开发提供了新的思路和方向。

标题：Thermally Stable and Chemically Recyclable Poly(ketal-ester)s Regulated by Floor Temperature

作者：Xian-Bin Meng, Tong Zhou, Chun Yang, Xiang-Yue Cheng, Xiao-Tong Wu, Changxia Shi*, Fu-Sheng Du*, and Zi-Chen Li*

链接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c03523