基于钛酸盐交换的无催化剂乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）玻璃化聚合物的制备：采用一步法、绿色且可规模化反应混合法实现

《ACS Applied Polymer Materials》：Catalyst-Free Ethylene Vinyl Acetate Copolymer (EVA) Vitrimer Based on Titanate Exchange through a One-Step, Green, and Scalable Reactive Blending Approach

交联聚烯烃因优异性能广泛应用但回收困难，本研究开发催化剂-free乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）动态钛酸盐交联玻璃化转变体，通过一步反应混合法制备工业级EVA与四丁基钛酸盐的Ti-O-C交联结构，实现力学性能（拉伸强度、杨氏模量）较原EVA提升2-3倍，并保持三次循环回收后性能稳定，具有成本低、工艺简单、原料易得优势。

　　

交联聚烯烃因其出色的机械性能、热性能和电性能而在各个行业中得到广泛应用。由于其永久性的交联结构，使用后的交联聚烯烃难以重新加工和回收，从而导致严重的环境污染和资源浪费。具有动态交联拓扑结构的玻璃化聚合物将热塑性聚合物的可再加工性与热固性聚合物的优异性能结合起来，因此受到了学术界和工业界的广泛关注。尽管在基于聚烯烃的玻璃化聚合物方面已经取得了许多成果，但无催化剂制备这类聚合物仍然是一个巨大的挑战。为了解决这个问题，我们设计了一种基于乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）的无催化剂玻璃化聚合物，其中含有动态的钛酸盐（Ti–O–C）交联结构。利用EVA中的羧基与钛酸盐之间的酯交换反应，通过一步可扩展的反应共混方法直接将工业级EVA与四丁基钛酸盐（TT-01）交联，制备出了EVA玻璃化聚合物。扭矩分析、凝胶分数测试和DMTA研究证实了EVA的有效交联；FTIR光谱则验证了Ti–O–C交联结构的形成。通过简单调整原料比例，可以制备出具有优异且可调热机械性能的EVA玻璃化聚合物，其拉伸强度和杨氏模量几乎比原始EVA提高了两倍和三倍。值得注意的是，经过三次再加工循环后，材料的拉伸强度、杨氏模量和断裂伸长率几乎没有变化，这表明该材料具有优异的回收性能。总之，这项工作首次报道了基于动态钛酸盐交换的玻璃化聚合物，其合成工艺简单、成本低廉、原料易得，并具有优异的机械性能和良好的可再加工性。