具有高拉伸性和高拉伸强度的超韧热塑性弹性体（TPEs），在工程和生物医学领域应用广泛，因此吸引了很多研究者的注意，尤其是具有可再生、可降解和生物兼容性的聚酯TPEs。而迄今为止，开发兼具高拉伸强度和高可拉伸性的超韧材料，一直是在强度度和延展性之间的折衷，因为这二者通常是相互排斥的。通常以牺牲弹性为代价来提高抗张强度，反之亦然。目前为止，已报道的聚酯TPEs要么具有高达2100％的断裂伸长率，要么具有约37 MPa的断裂拉伸强度，但是制备同时具有上述数量级断裂伸长率和拉伸强度的TPEs仍然是一个巨大的挑战。仅仅通过简单单体的聚合来合成具有高拉伸性和强拉伸强度的TPEs似乎更是不可能完成的任务。
鉴于此，吉林大学张越涛教授课题组和中国科学院应用化学研究所陈学思院士、门永锋研究员合作开发了基于烷基镁的活性可控聚合体系，通过一锅内依次加入单体的方法成功制备了一系列以PLLA为硬段，随机共聚物PCVL为软段的三嵌段聚酯TPEs（PLLA-PCVL-PLLA）。通过简单地调节单体投料比可以实现对TPEs的分子量和组成的控制（图 1）。固定软段的长度，增加硬链段含量会显著提高抗张强度（最高达71.5 MPa），但会导致断裂拉伸率的下降。有趣的是，在固定硬段的情况下，TPEs的断裂伸长率和断裂拉伸强度可以随软链段含量的增加同时提高，从而获得具有高断裂拉伸率（2100％），高断裂拉伸强度（46.3 MPa）和超韧性的（445 MJ/m3）聚酯TPEs（图 2）。研究表明，PCVL软段具有类嵌段的梯度序列结构，这对于TPEs的增韧至关重要，它不仅提供了灵活的弹性网络以提高聚合物的延展性，而且还可以产生受力诱导结晶（图 3），同时达到提高断裂拉伸强度的目的，从而增强了TPEs的韧性。这是第一次不需要特殊的官能团，利用高效和选择性的催化体系催化简单的环状内酯的可控开环聚合，合成兼顾强度和韧性的超韧聚酯TPEs。此外，弹性体样品可以提起超过自身30000倍重的重物，还可以通过简单的放大反应制备大量的聚酯弹性体，这充分证明了该方法的实用性。该工作以research article 的形式发表在CCS Chemistry。https://www.chinesechemsoc.org/doi/10.31635/ccschem.021.202100897
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