随后,研究人员考察了添加iPrSi单体对于pDCPD各方面性能的影响。对于添加量10%的样品,其杨氏模量、热分解温度以及抗弹道冲击的能力和普通pDCPD几乎没有区别。添加更多iPrSi时,这些性质会出现略微下降,也可以作为一种调控方式。 进一步的,他们通过NMR、GPC、TEM等工具对降解产物进行了表征,由此推断降解前pDCPD的微观结构。在确认最终产物是4 nm的纳米颗粒后,他们还将回收得到的纳米颗粒掺杂到PDMS以及聚酯等高分子中,形成纳米复合材料,并发现掺杂能显著提升材料的力学性能。 至此,Jeremiah Johnson课题组证明了他们的策略——在高分子链中引入可降解基团——能在不降低商用热固性塑料本身的力学性质和化学性质的前提下,实现它们的降解。 估计大家也能看明白,实现上述想法的关键分子就是iPrSi(研究人员也合成并对比了iEtPi,后者的降解速度更快)。但是,这篇Nature还不是iPrSi的首次亮相现场。实际上,在2019年10月底,该课题组就在Nature Chemistry 上报道了这个分子[1]。在那项工作中,研究人员用这个分子与带有不同大分子取代基、不同拓扑结构的降冰片烯衍生物共聚,构筑了具有不同拓扑结构的聚合物。在温和酸性水性条件下,这些聚合物主链可以降解,并且降解速率可在几个数量级上进行调节。作者在这项工作中强调,基于iPrSi这类分子,化学家可以使用开环易位聚合(ROMP)反应来制备用于生物医学、催化、响应性自组装、工业树脂等领域的聚降冰片烯类可降解聚合物。 PS:笔者觉得,这两篇文章值得学习之处不光在于文章本身,更多的,还在于如何充分挖掘本质上相差不大的反应,并分割成可以分别发顶刊的课题。 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面):Cleavable comonomers enable degradable, recyclable thermoset plasticsPeyton Shieh, Wenxu Zhang, Keith E. L. Husted, Samantha L. Kristufek, Boya Xiong, David J. Lundberg, Jet Lem, David Veysset, Yuchen Sun, Keith A. Nelson, Desiree L. Plata, Jeremiah A. Johnson Nature, 2020, 583, 542–547, DOI: 10.1038/s41586-020-2495-2
导师介绍Jeremiah Johnsonhttps://www.x-mol.com/university/faculty/617 参考资料:1. Peyton Shieh, Hung V.-T. Nguyen & Jeremiah A. Johnson, Tailored silyl ether monomers enable backbone-degradable polynorbornene-based linear, bottlebrush and star copolymers through ROMP, Nat. Chem., 2019, 11, 1124–1132, DOI: 10.1038/s41557-019-0352-4https://www.nature.com/articles/s41557-019-0352-4