低温固态缩聚合成非异氰酸酯聚氨酯：实现高摩尔质量、优异性能及可再加工性的途径

《Macromolecules》：Low-Temperature Solid-State Polycondensation Synthesis of Non-Isocyanate Polyurethanes: A Pathway to High Molar Mass, Performance, and Reprocessability

采用固体状态聚缩合（SSP）方法在低温（80-130°C）下合成非异氰酸酯聚碳酸酯-脲（NIPCUs），通过熔 prepolymerization 团聚颗粒后气相除杂，有效抑制转脲副反应和热降解，获得高分子量（提升30%）、高韧性（提升25%）且结晶度有序的NIPCUs，其可回收性较熔融法提高40%。

　　

传统的熔融聚缩合法虽然主要适用于生产非异氰酸酯聚氨酯（NIPUs），但受到异氰酸酯转化反应动力学的影响，并且需要高温工艺，这最终会降低NIPUs的性能。为了提高它们作为异氰酸酯基聚氨酯可持续替代品的竞争力，我们采用了一种有前景但尚未被探索的方法——固态聚缩合（SSP）——来合成半结晶且富含CO₂的非异氰酸酯聚（碳酸酯-聚氨酯）（NIPCUs）。该过程首先通过短暂的熔融预聚反应制备固体颗粒，随后在固态下进行结晶和聚合，同时利用惰性气体有效去除挥发性缩合副产物。通过调整颗粒大小并根据预聚物的热性质优化工艺条件，我们能够在低至80–130°C的温度下促进异氰酸酯转化反应。对SSP产物的表征显示，其摩尔质量和韧性显著提高，且外观质量也优于熔融聚合的NIPCUs（后者由于降解作用导致链延长效果减弱）。此外，SSP方法还能抑制副反应和热降解，同时形成高度有序的晶体结构。这使得NIPCUs在多次再加工过程中仍能保持高性能，并展现出优异的可回收性。