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封面赏析

该封面文章来自英国牛津大学Dermot O'Hare教授团队的文章：Strategies for enhancing the processability of UHMWPE。研究人员采用全甲基茚基-苯氧基（PHENI*）催化剂成功合成了缠结密度较低、初始可加工性更优的超高分子量聚乙烯（UHMWPE），重点探讨了四种策略，以在UHMWPE卓越的机械性能与传统聚烯烃优异的加工性能之间实现平衡。图中亮眼的风格化图像象征着聚烯烃行业的广泛应用及其通过创新降低环境影响的潜力。图中体现了学术成果的工业应用，并突出展示了催化剂的分子结构。此外，从加工装置释放出的聚乙烯分子进一步强调了UHMWPE加工过程的可控性，展现了基础化学特性与实际应用之间紧密联系。

See Dermot O'Hare et al., Ind. Chem. Mater., 2025, 3, 178-190.

• 文章导读

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）因其卓越的拉伸强度、抗冲击性能和耐化学腐蚀能力，被广泛应用于航天航空、生物医疗、防弹材料等领域。其分子量高达百万道尔顿级别，使其具有类似钢材的强度，却同时具备聚合物的柔韧性和自润滑性。然而，正是这种超高分子量导致其熔融黏度极高，难以使用传统热塑成型技术（如注塑）进行加工，这也成为其商业应用的主要瓶颈之一。

牛津大学Dermot O'Hare教授团队以工业实用性和材料可加工性提升为出发点，提出并系统性验证了四种提高UHMWPE熔融可加工性的策略： 

★ 活性位点工程（Active Site Engineering）：通过设计和稀释催化剂活性位点，调控聚合过程中链缠结的形成，制备低缠结度的UHMWPE。

★ 链转移剂调控（Chain Transfer Agents）：引入氢气和ZnEt₂等分子级调控剂，调整聚乙烯分子量及其分布，进而降低熔融黏度、改善流变性能。利用ZnEt₂的顺序反应能实现具有改进加工性能的双峰UHMWPE生产。

★ 多位点催化（Multisite Catalysis）：将带有PHENI*和EBI配体的配合物共固定于sMAO上，构建出的多位点催化剂，合成出纳米结构双峰聚乙烯，在机械强度与加工性间实现兼顾。

★ 聚合物共混改性（Polymer-Reinforced Composites）：将UHMWPE与常规HDPE或LDPE共混，其中与HDPE形成的共混物可有效提升整体可加工性并增强基体强度。

这些策略不仅提供了提高UHMWPE可加工性的多维度解决方案，还为其在复杂形貌加工、高性能结构件制造等方面提供了技术支撑，具有广阔的产业前景

图文摘要

上述成果发表在Industrial Chemistry & Materials，题为：Strategies for enhancing the processability of UHMWPE。欢迎扫描下方二维码或者点击下方链接免费阅读、下载！

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https://doi.org/10.1039/D4IM00104D

• 图文解读

编辑/排版：ICM编辑部

文章信息

C. G. C. Rice, A. Evans, Z. R. Turner, J. Wattoom and D. O'Hare, Strategies for enhancing the processability of UHMWPE, Ind. Chem. Mater., 2025, 3, 178-190.

• 作者简介

通讯作者

Dermot O'Hare教授，1985年取得牛津大学化学系博士学位，现任牛津大学有机金属和材料化学教授、SCG牛津卓越中心主任、MPLS 工业联络与创新副主管。曾获埃克森美孚欧洲化学与工程奖、英国皇家化学会路德维希·蒙德奖等，1996年被法兰西科学院选聘为“欧洲 50 位 40 岁以下领先科学家”之一。其研究方向横跨固态和有机金属化学领域，包括插层化学、多孔和层状材料、塑料设计与利用等，研究成果在Nat. Catal.、Nat. Commun.、Adv. Mater.等期刊发表670余篇。

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