聚烯烃弹性体（POE）是一类以乙烯/a-烯烃无规共聚物为主的高端聚烯烃材料，兼具橡胶和塑料的特性，广泛应用于光伏、汽车、电线电缆及日用品等领域。然而，高a-烯烃含量的POE存在强度低、耐热性差的缺陷。通过构建具有梳状结晶长支链结构的POE（CPOE），利用长支链结晶形成的物理交联点，提升了POE的强度和耐热性，但如何同步提升回弹性仍是一大挑战。

  近期，浙江大学化学工程与生物工程学院王文俊教授团队提出构建带两种长支链结构POE（DPOE）的新思路：在DPOE中同时引入T型（T-LCB）和H型（H-LCB）长支链。其中，T型长支链为结晶聚乙烯，可形成物理交联点； H型长支链则由引入的二烯单体（1,7-辛二烯） 形成共价交联点。两类长支链协同作用，形成了“物理-化学”双交联网络，使DPOE在保持高强度和耐热性的同时，具备更强的弹性恢复能力。

  DPOE通过乙烯、1-辛烯与二烯的串级催化聚合合成。具体而言，先经乙烯均聚制得带有末端双键的聚乙烯大单体（PEM）。接着，PEM与乙烯、辛烯及二烯共聚，参与共聚的PEM形成了结晶型T-LCB，二烯分子则凭借两端双键参与共聚生成了H-LCB。

图2. DPOE的力学和回用性能

  通过二烯的选择与插入量的调控，团队成功制备出一系列DPOE。与仅含聚乙烯长支链的CPOE相比，DPOE在保持断裂伸长率高于1000%的同时，拉伸强度由9.7 MPa 提升至17.4 MPa，，弹性回复率由65.8%提高至73.7%，实现了强度与弹性的同步增强。同时，DPOE熔点超过120°C，在150~200°C下仍能保持0.2~0.3 MPa的储能模量，展现出优异的耐温性能。此外，双长支链结构未影响DPOE的重复使用性能，经 5 次热压回收循环后，材料强度保持率约96%，伸长率几乎不变。该研究成果以“Development of Polyolefin Elastomers with Distinct Dual Long-Chain Branch Structures”为题发表在《Macromolecules》。浙江大学博士研究生朱帮班和王海涛为共同第一作者，王文俊教授为通讯作者。该研究获国家自然科学基金重点项目资助。

  该工作是团队近期在高端聚烯烃领域取得的最新进展之一。高端聚烯烃的结构设计、定制策略构建、构效关系解析以及反应器技术研发，始终是推动该领域发展的关键问题。团队长期致力于相关研究，并同步关注催化体系的创新（Macromolecules, 2025, 58, 9075），以驱动高端聚烯烃的技术突破。过往研究中，团队通过串级聚合策略设计并定制了含聚乙烯结晶侧链的梳状聚烯烃弹性体CPOE（Macromolecules, 2018, 51, 8790），系统研究了其流变行为，并评估了残留聚乙烯大单体对CPOE加工和力学性能的影响（Macromolecules, 2023, 56, 3064）。团队在此基础上还研发出丙烯基CPOE，材料具有更优异的耐温性（Eur. Polym. J., 2025, 229, 113847）。同时，团队还设计和定制了适用于快速交联光伏封装胶膜用的POE（ACS Appl. Polym. Mater.?? , 2020, 2(7), 2571），并结合动态交联技术，定制了兼具可重复加工和优异力学性能的动态交联型POE（Macromolecules, 2022, 54(22), 10381）。此外，团队提出了基于模型指导催化剂进料的高端聚烯烃合成策略，通过调控共聚物组成分布，显著提升了材料的力学性能（Macromolecules, 2022, 55, 462）。

  原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.5c01900