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  聚烯烴全球年產(chǎn)量2.5億噸，是名副其實的第一大高分子材料。我國聚烯烴占全球約1/3，其中聚乙烯（PE）產(chǎn)能>3000萬噸/年；其發(fā)展水平直接衡量國家的化學工業(yè)水平。聚烯烴的高性能化與可持續(xù)化是當前全球?qū)W術(shù)界與工業(yè)界的焦點，聚烯烴可控合成是高分子學科的重點方向。將“活性”的酯基（-COO-）嵌入PE主鏈可實現(xiàn)PE的可持續(xù)化、安裝在PE側(cè)鏈可實現(xiàn)PE的高性能化（功能化）；但如何精確將酯基均勻分布在PE主鏈、如何安裝酯基在PE側(cè)鏈并同時保持高分子量，是兩個極具挑戰(zhàn)性課題（圖1）。

圖1.可持續(xù)與高性能聚乙烯可控合成

1、可持續(xù)聚乙烯定制化合成

  這一研究成果近期以“Tailored synthesis of circular polyolefins”為題發(fā)表在Nature Sustainability期刊上。論文通訊作者為長春應(yīng)化所簡忠保研究員，長春應(yīng)化所博士研究生陳鵬安為第一作者，參與作者大連醫(yī)科大學亢小輝教授完成單體拉普拉斯鍵級計算。

2、超高分子量乙烯-丙烯酸酯共聚物可控合成

  功能化聚乙烯是傳統(tǒng)聚乙烯材料高性能化與高值化的重要品種，其工業(yè)化主要通過高溫高壓自由基共聚實現(xiàn)。以最具工業(yè)化前景的乙烯-丙烯酸酯共聚物為代表的功能化聚乙烯通過溫和的配位插入共聚方法合成仍在探索中。前過渡金屬與稀土金屬催化劑至今對乙烯-丙烯酸酯共聚物合成無能為力，相比于初期的鈀系乙烯-丙烯酸酯共聚物合成，近年來廉價鎳系乙烯-丙烯酸酯共聚物合成已經(jīng)取得諸多突破，大幅推進功能化聚乙烯的發(fā)展，我國科研工作者已做出了突出的貢獻。當前，將決定聚合物熱機械性能的分子量提升至超高分子量級別，對于乙烯-丙烯酸酯共聚物合成仍極具挑戰(zhàn)。

圖7. UHMW乙烯-丙烯酸酯共聚物性能：分子量對乙烯-丙烯酸酯共聚物的機械性能有著顯著提升、UHMW乙烯-丙烯酸酯共聚物拉伸強度達到44 MPa、預(yù)拉伸處理后UHMW乙烯-丙烯酸酯共聚物材料拉伸強度急劇增加至147 MPa

  論文鏈接1：Peng-An Chen, Xiaohui Kang, Kangkang Li, Zhongbao Jian*, Tailored synthesis of circular polyolefins. Nature Sustainability, 2025, 10.1038/s41893-025-01524-w. 

  https://www.nature.com/articles/s41893-025-01524-w

  論文鏈接2：Qingkun Yang, Xiaohui Kang, Yu Liu, Hongliang Mu, Zhongbao Jian*, Ultrahigh Molecular Weight Ethylene-Acrylate Copolymers Synthesized with Highly Active Neutral Nickel Catalysts. Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202421904. 

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202421904