文章重要内容

浙江大学李伯耿教授团队从高性能化和功能化两方面对嵌段型热塑性弹性体的研究现状与进展进行了综述。文章重点介绍了物理改性、化学修饰和动态共价交联等策略对嵌段型热塑性弹性体耐热性、耐化学性和力学性能的改善，并对嵌段型热塑性弹性体在形状记忆、自修复、介电与电驱动，以及废弃高分子利用等领域的应用进行了评述。

文章背景

       热塑性弹性体(TPE)既具橡胶般的高弹性，又有热塑性树脂那样的塑性，因而加工效率高，应用范围广，且可回收利用。嵌段型TPE是热塑性弹性体中最典型的品种，其分子链呈软-硬嵌段结构。其中硬段的玻璃化转变温度(T_g)或熔融温度(T_m)高于室温，故通过分子间的相互作用聚集成纳米级的刚性域(塑料相)，起到将柔性分子链可逆交联并形成网络结构的作用。嵌段型TPE软硬段的化学组成及其所导致的微相分离结构和可逆交联网络，赋予了它特殊的弹性、热稳定性、化学稳定性和机械强度。一方面，提高硬段的T_g或T_m可提高嵌段型TPE的热稳定性，降低软段的T_g可提高嵌段型TPE的低温柔韧性；另一方面，增强硬段间的相互作用，可强化可逆交联网络，使材料具有优异的机械物理性能。近年来，为进一步提高嵌段型TPE在严苛环境下使用性能，更兴起了构建多重可逆交联网络的新的研究热点。

文章概述

本篇综述以几种重要的嵌段型TPE为代表，从高性能化和功能化两方面，综述了研究者在硬段和软段物理改性、化学修饰以及动态共价交联等方面所做的工作；在展示力学性能大幅度提升的同时，介绍了研究者在TPE构建中发现的形状记忆、自修复、介电与电驱动等功能，以及在生物基、生物可降解TPE制备和废弃高分子利用方面的应用等。

本文首先围绕已工业化的几种重要嵌段型TPE(热塑性聚苯乙烯类弹性体、热塑性聚烯烃弹性体、热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚酯弹性体及热塑性聚酰胺弹性体)，总结了其合成工艺及应用。随后，详细介绍了几种基于分子间相互作用力强化和可逆网络结构强化的嵌段型TPE高性能化方法，包括：通过选择合适的共聚单体和聚合策略实现的硬段T_g和T_m提高或TPE的极性化；通过加氢提高主链含C=C双键的TPE的饱和度，并在主链形成许多结晶性的聚乙烯或聚丙烯短链段；赋予嵌段型TPE具可逆性、定向性的氢键等。此外，论文还介绍了通过降低软段T_g提高嵌段型TPE耐寒性、扩大使用温度范围方面的研究。

分子间的相互作用力毕竟属于次价键力。动态共价键和金属配位键能在一定外界条件下发生可逆“断裂”与“重组”，由于其兼具传统共价键的稳定性及非共价键的动态可逆性，可在不破坏热塑性的同时，为材料提供强度和稳定性。为此，近年来研究者不断努力，尝试利用动态共价键来构建嵌段型TPE，本文也就此作了较详细的介绍和评述。

软硬段结构设计及可逆交联网络协同强化等方式在实现嵌段型TPE高性能化的同时，也为其功能化提供了可能。研究者在物理与化学双重交联的热塑性弹性体构建中发现了材料的形状记忆和自修复功能。研究者还发现，极性化嵌段型TPE出色的机械性能、易加工性及结构可调性使其在高性能介电弹性体领域展现出巨大的发展潜力。此外，在“绿色化学”和“循环经济”理念推动下，生物基、生物降解TPE，以及以废弃高分子为原料的TPE构建研究也渐趋活跃。

本文为“高分子弹性体”专辑特约稿件，即将在《高分子学报》印刷出版，通讯作者为国家重点基础研究发展计划项目“高性能热塑性弹性体制备及加工中关键的科学问题(2011CB606000)”的首席科学家、浙江大学李伯耿教授。

朱丽倩, 肖扬可, 王文俊, 刘平伟, 王青月, 介素云, 胡激江, 姚臻, 李伯耿 .嵌段型热塑性弹性体——现状与进展.高分子学报, doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25036Zhu, L. Q.; Xiao, Y. K.; Wang, W. J.; Liu, P. W.; Wang, Q. Y.; Jie, S. Y.; Hu, J. J.; Yao, Z.; Li, B. G. State-of-the-art and research progress of block-type thermoplastic elastomers.Acta Polymerica Sinica, doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25036CSTR: 32057.14.GFZXB.2025.7388