苏州大学张正彪教授团队 | CO₂基可化学回收聚氨酯：可控合成、单体定量回收与聚合物功能化

背景：传统聚氨酯合成依赖有毒异氰酸酯，且缺乏高效化学回收手段；现有非异氰酸酯替代路线存在反应可控性差、产物分子量低等问题，基于环状氨基甲酸酯的开环聚合研究进展缓慢。研究目的：开发一种基于二氧化碳衍生的环状氨基甲酸酯单体的可控阴离子开环聚合体系，以实现无异氰酸酯、可化学回收且可功能化的聚氨酯合成。结论：苏州大学张正彪教授团队以CO₂和氨基醇为原料合成环状氨基甲酸酯单体，以正丁基锂为催化剂实现可控阴离子开环聚合，获得分子量可控、分布较窄的聚氨酯；该聚氨酯因高密度氨基甲酸酯键形成强氢键相互作用，具有高结晶性和优异热稳定性（5%热分解温度最高达324 °C）。在ZnCl₂催化下，聚氨酯通过真空热解可近定量回收原始单体（poly(CHCm)于180 °C/6小时回收率近100%，poly(CHDCm)于280 °C/9小时回收率约90%），回收单体可直接再聚合，实现“单体–聚合物–单体”闭环循环。此外，含不饱和双键的单体通过硫醇-烯点击化学引入不同侧链，可精准调控材料的热性能和结晶性，赋予其熔融加工能力。该研究为聚氨酯的绿色合成与循环经济提供了可行方案，未来将优化聚合可控性以实现高分子量、性能可定制的聚氨酯精准合成。