伊利诺伊大学香槟分校Nat. Commun.：嵌段聚合物封装的催化剂在聚乙烯水相聚合中的应用

【引言】

聚烯烃树脂作为通用塑料的大宗品种，因其优良的性质，在日常生活用品、工业和军事等领域均得到了广泛的应用。工业催化聚合的聚烯烃产量大概占全球聚烯烃总年产量的40%，其中，乳液聚合的产量为总年产量的10%。虽然乳液聚合在聚烯烃合成领域具有重要的地位，但是其在产业化方面依然存在一些问题。一些工业用的聚烯烃催化剂对水十分敏感，因而不适用于乳液聚合。这种不相容性对于某些特殊性能聚烯烃的合成造成很大的影响。因此，需要对传统乳液聚合技术进行一定地改进。

【成果简介】

近日，伊利诺伊大学香槟分校的Damien Guironnet教授课题组，提出了一种水相合成半结晶聚乙烯乳胶的新方法。嵌段共聚物PEG-b-PCF₃和PEG-b-PS可以在水中形成热力学稳定的胶束，而疏水的催化剂前体封装在胶束内。封装后的催化剂与传统的微乳液技术相比，具有更好的稳定性和催化性能。该成果以题为"Encapsulation of Catalyst in Block Copolymer Micelles for the Polymerization of Ethylene in Aqueous Medium"发表在Nat. Commun.上。

【图文导读】

图1 封装催化剂在水相中聚合乙烯的示意图

图2 催化剂和嵌段共聚物的结构

图3 PEG-PCF₃封装的催化剂催化聚乙烯的TEM图

图4 胶束中催化剂的催化活性

图5 聚合速率的公式推导

【小结】

在这个工作中，作者通过将催化剂封装在聚合物胶束内，在水相中催化聚合聚乙烯。与传统的微乳液技术相比，封装后的催化剂具有更好的稳定性和催化性能。为工业改进乳液聚合提供了一种新的方法。

文献链接：Encapsulation of Catalyst in Block Copolymer Micelles for the Polymerization of Ethylene in Aqueous Medium.

(Nat. Commun., 2018, DOI: 10.1038/s41467-018-03253-5)

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