近期，我室在《Macromolecules》上发表题为“Thermodynamics, Closed-Loop Recycling and Marine Degradation of Poly(alkylene oxalate)s Synthesized through Ring-Opening Polymerization”的研究论文(Macromolecules, 2026, 59 (4), 2102-2112)。四川大学为论文唯一署名单位，我室2022级博士研究生李航为论文第一作者，王玉忠教授和田国强副研究员为通讯作者。
【研究背景】
当前，塑料经济正逐步加速从线性模式向循环模式转型，发展可循环回收高分子及废旧高分子材料循环回收技术成为延长材料生命周期的关键路径；另一方面，对于一次性塑料制品，其废弃物总是不可避免的会有一部分泄漏到环境中，难以回捡进行回收，因此，此类材料还应具有在自然环境中的生物降解性，做到在能回捡的情况下实现循环回收，在不能回捡的情况下，可以在所泄漏的环境完全降解。因此，理想的环保型聚合物应当兼具可循环回收与自然降解的双重能力，以实现全生命周期的环境友好与资源高效利用，满足可持续发展的迫切需求。
【主要内容】
我室长期从事高分子材料循环利用工作，在生物可降解聚酯，如聚乳酸、聚己内酯等方面取得了较多的成果。最近，团队聚焦可在水体、土壤等自然环境中降解的聚酯——聚草酸酯，开发了一种温和、高效的环草酸酯单体制备方法，探究了环草酸酯单体开环聚合的动力学与热力学，从本质上揭示了开环聚合制备聚草酸酯的循环回收性能，并研究了开环聚合制备聚草酸酯的海水降解性能。本工作以草酸二甲酯为原料，分别与乙二醇，1,3-丙二醇以及新戊二醇反应，通过缩聚-解聚方法制备得到环草酸酯单体，依次分别记作PDD，d-PDP及d-PDP2Me。热力学研究表明上述三种单体的本体聚合聚合上限温度分别为369、633及505 ℃。通过解聚-蒸馏过程，PPDD、PPDP及PPDP2Me被回收为单体，产率超过98.0%，气相纯度超过99.0%。对回收单体进行再聚合得到re-PPDD、re-PPDP及re-PPDP2Me，且回收聚合物热及力学性能未发生劣化，表现出优异的闭环可回收性。此外，PPDD、PPDP及PPDP2Me均表现出优异的自然降解性能。在模拟海水及纯水环境中，PPDP降解速率最快，PPDD次之，PPDP2Me最慢。
图1. 开环聚合制备可循环回收海水降解聚草酸酯
