Chain Shuttling Polymerization for Cycloolefin Block Copolymers: From Engineering Plastics to Thermoplastic Elastomers

共聚物 降冰片烯 热塑性弹性体 材料科学 高分子化学 玻璃化转变 弹性体 聚合 极限抗拉强度 单体 化学工程 聚合物 复合材料 工程类
作者
Nanting Qiu,Zhiqiang Sun,Feng Yu,Keqiang Wang,Chuanjiang Long,Zhen Dong,Yuanzhi Li,Kun Cao,Zhong‐Ren Chen
出处
期刊:Macromolecules [American Chemical Society]
卷期号:57 (12): 5729-5738 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acs.macromol.4c01029
摘要

Chain shuttling polymerization is a powerful approach for efficiently producing olefin block copolymers via simple one-pot polymerization. Herein, this method was used to synthesize ethylene-norbornene cycloolefin block copolymers (COBCs). Two bis(salicylaldiminato)titanium complexes with different monomer selectivities were used to generate alternating hard and soft blocks of high and low norbornene incorporation, respectively, in the presence of chain shuttling agents (diethyl zinc). The high glass transition temperature (Tg) of the hard blocks contributed to their high tensile strength, while the low Tg of the soft blocks led to their high ductility. By varying the concentration of norbornene during the copolymerization process, it is possible to tune the Tg values of the hard and soft blocks, thus achieving a transition in the mechanical properties of the COBCs from typical elastomers to plastics while maintaining high ductility and transparency. Compared with random cycloolefin copolymer plastics, the COBC in this study exhibited a 55-fold increase in elongation at break and maintained comparable tensile strength. This study highlights the development of a new class of chain shuttling catalytic systems to produce COBCs with widely tunable Tg values to modulate their mechanical properties.
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