热塑性弹性体（Thermoplastic elastomers, TPEs）兼具橡胶高弹性与塑料易加工性，广泛应用于电子、医疗、航空航天等领域，2023年全球市场规模达251.5亿美元，且持续高速增长。但目前商用TPEs多以石油基原料制备，其碳-碳主链稳定难降解，带来严重的资源与环境问题。开发原料绿色、性能优异、可化学回收的新型TPEs，成为突破行业发展瓶颈的关键。

近年来，可化学循环TPE材料引发人们的广泛关注。这类材料在使用后可在特定条件下解聚得到单体，单体可重新用于聚合制备TPE，从而实现“聚合物-单体-聚合物”的闭合循环。但目前报道的可化学循环TPE材料仍然存在回收效率低、回收单体分离纯化复杂，材料性能难以满足实际应用需求等。

针对上述挑战，bbin连环夺宝官网沈勇/李志波团队提出一种新型高性能可闭环回收TPEs。该材料选用生物基β-甲基-δ-戊内酯（βMVL）和对二氧环己酮（PDO）为单体，通过一锅法顺序开环共聚制备，材料展现出优异的综合性能的同时，可以实现高效的闭环回收。

图1TPE‑6与巴陵石化公司生产的SBS（YH-791）、SIS（YH-1105）、SIS（YH-1209）及SEBS（YH-506T）的性能比较

该研究以βMVL以及PDO为原料，采用有机碱/脲二元催化体系，通过一锅法顺序开环共聚，成功制备得到结构明确的ABA型三嵌段共聚物PPDO-b-PβMVL-b-PPDO（图1）。通过调控分子量、硬段体积分数和拓扑结构，实现了对材料性能的精准调控。制备得到的TPEs展现出优异的综合性能，力学性能优于部分商用SBS、SIS等苯乙烯类TPEs。其中三臂星型结构的TPE-6表现尤为突出，拉伸强度高达21.1 MPa，断裂伸长率达1054%，弹性回复率可达93.5%。TPE-6的玻璃化转变温度低至-45.2°C，在低温下仍保持良好弹性与柔韧性；其最高使用温度达81.3 °C，远高于此前报道的可回收TPEs（约40 °C），与商用SBS（YH-791，79.3 °C）、SIS（YH-1209，73.9 °C）的使用温度上限接近，弥补了可化学循环TPEs高温性能不足的短板，满足了多场景的实际应用需求（图1）。

在0.5 wt%辛酸亚锡催化下，材料在140 °C条件下本体解聚，通过减压蒸馏即可回收得到原始单体的混合物，单体比例与投料比一致，总收率高达94%。单体混合物可通过柱层析进行分离，分离后的单体重新聚合制备得到的TPE-R结构和性能与原始材料一致。另一方面，单体混合物也可以通过精馏进行分离，二次蒸馏后的粗单体（纯度97%的βMVL与纯度89%的PDO）直接共聚可以制备梯度嵌段共聚物（TPE-SR）。该材料的拉伸强度达11.9±1.2 MPa，断裂伸长率为1070±130%，弹性回复率为90.4±0.6%，最高使用温度为81.7 °C，综合性能仍能满足多数应用场景需求。相较于传统的柱层析分离回收策略，该方法操作简便、能耗低，更适合工业化放大生产。

相关成果以“High-Performance and Closed-Loop Recyclable Thermoplastic Elastomers from Sequential Ring-Opening Copolymerization of Biobased β-Methyl-δ-valerolactone andp-Dioxanone”为题发表在ACS Sustainable Chemistry & Engineering上。bbin连环夺宝官网博士研究生王丽颖为论文第一作者，bbin连环夺宝官网沈勇教授、李志波教授为论文的共同通讯作者。该工作得到了国家青年科学基金（B类）和山东省泰山学者项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.5c12503