青岛能源所聚甲醛改性研究取得新进展

    聚甲醛（POM）是一种性能优良的可再生工程塑料，有“夺钢”、“超钢”之称，其原料来源为甲醇，可从生物质（木质纤维素等）分解中获得。POM具有类似金属的硬度、强度和刚性，在很宽的温度和湿度范围内具有较好的自润滑性、良好的耐疲劳性。但其耐酸碱性能、热稳定性较差，可选择与适当单体共聚以提高稳定性。目前，POM以及共聚型POM的专利技术基本为国外大公司（如杜邦公司等）垄断。
    近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所生物基及仿生高分子材料团队负责人万晓波研究员等在研究中发现，在适当引发条件下，可通过三聚甲醛（TOX）与相应的氧杂环丁烷单体共聚得到共聚改性的POM。尽管TOX与其他含氧杂环（如环氧丙烷，二氧六环等）的共聚已形成专利，但其与氧杂环丁烷单体的共聚鲜有报道。
    万晓波等对TOX与带有不同长度侧链的氧杂环丁烷的共聚进行了系统研究，优化了聚合条件，显著提高了氧杂环丁烷的共聚比例（高达20%），从而大大提高了共聚型POM的热稳定性。其中，以TOX与3-乙氧基甲基-3-乙基-氧杂环丁烷（EOX）的共聚产物的热稳定性为最优。在未进行封端稳定情况下，含有~17% 左右的EOX的共聚POM初始分解温度比POM提高了近70 ℃（图一）。该成果发表在最新一期的Macromolecular Chemistry and Physics。
    目前，该团队正在对上述共聚反应机理进行深入研究，以期进一步优化反应条件，提高共聚甲醛分子量，并拟采用封端手段，进一步提高稳定性，并有望在实际生产中得到大规模应用。

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