文章重要内容

       受有机碱催化硫醇点击反应启发，西安交通大学张彦峰教授团队开发了一种由有机碱催化工业废料硫磺与硫醇生成动态多硫高分子的化学策略。该策略构筑的多硫动态高分子具有快速应力松弛、可回收可降解等能力，为设计新型含硫动态高分子提供了新的化学策略。

文章背景

       在交联聚合物中引入动态共价键使之构建为具有可回收、可修复性能的材料，无论是对解决塑料污染问题还是开发新型智能高分子材料而言都具有重要意义。动态多硫键是一种具有较快交换速率的动态共价键，因此动态多硫高分子可作为快速修复、快速回收的理想候选材料。逆硫化策略作为构建动态多硫高分子最常见工艺之一，近十年来得到了飞速发展。然而硫自由基物种寿命较短，逆硫化策略通常需要将硫磺高温加热推动硫磺开环，一方面不适用于低沸点单体，另一方面长期加热对工业化放大安全生产提出一定挑战。为此，开发温和的化学策略将工业副产物硫磺转化为可持续含硫动态高分子具有一定研究意义。

文章概述

最近，西安交通大学张彦峰教授团队受有机碱催化硫醇点击反应启发，开发了一种由有机碱催化硫磺与硫醇生成动态多硫高分子的化学反应。利用交联网络中多硫键动态特性，实现材料可修复、机械回收和化学回收等性能(图1)。

图1 有机碱催化下硫磺与硫醇生成动态多硫高分子的化学策略

使用不同硫醇合成了两种含多硫键模型分子并进行模型交换实验，结果显示在90 ^oC下发生多硫键复分解反应（图2）。

图2 (a) 多硫模型分子复分解反应; (b) 核磁监测

 作者团队进一步合成了含多硫键交联高分子，应力松弛实验证实了多硫键优异的动态交换能力。此外，作者利用多硫键复分解反应实现了材料的修复和机械重塑能力；利用多硫键-硫醇交换实现材料的材料降解并进一步升级回收为性能更佳的聚硫氨酯（图3）。值得注意的是，利用多硫键与无机Na₂S的作用实现多硫键交联材料的室温温和降解。

图3 (a) 多硫交联聚合物应力松弛; (b) 多硫交联聚合的修复前后力学性能; (c) 多硫交联聚合的机械回收前后力学性能; (d) 多硫交联聚合的升级回收前后力学性能

 该研究开发了一种由硫磺与硫醇生成动态多硫高分子的化学方法，为设计新型自修复、可回收的含硫动态高分子提供了新化学思路。

 论文第一作者为西安交通大学博士生陈可祥，通信联系人为张彦峰教授。

引用本文

陈可祥, 张传真, 樊文博, 张子言, 李小雨, 崔晨晖, 郭寅周, 何之源, 明小庆, 张彦峰. 基于硫磺和硫醇反应的可回收、可修复动态多硫高分子 . 高分子学报, 2025, 56(12), 2364-2373Chen, K. X.; Zhang, C. Z.; Fan, W. B.; Zhang, Z. Y.; Li, X. Y.; Cui, C. H.; Guo, Y. Z.; He, Z. Y.; Min, X. Q.; Zhang, Y. F. Recyclable and repairable dynamic polysulfide polymer from elementary sulfur and thiol. Acta Polymerica Sinica, 2025, 56(12), 2364-2373