阴离子聚合作为活性聚合的代表，在合成液体橡胶、SBS嵌段共聚物等领域有重要应用。然而由于其聚合机理限制，每个催化剂通常只能引发一条分子链，因此在用于聚合物工业生产时往往需要消耗大量催化剂，造成了大量的资源浪费。烷基锂是最重要的阴离子聚合引发剂（催化剂）。然而由于近年来新能源汽车的蓬勃发展，锂资源愈发紧张，锂催化剂成本日渐提高。因此工业界急迫的需要一种大幅降低锂引发剂成本的阴离子活性聚合策略。

近日，我校高分子学院华静教授团队开发出一种名为“脉冲链转移聚合”的全新的活性聚合策略，显著提高了催化剂/引发剂利用率，大幅降低催化剂用量十倍以上。相关研究成果以“‘Pulsed’Chain Transfer Anionic Polymerization: A Green and Cost‐Effective Approach for Controlled Polymer Synthesis”发表在化学领域顶级刊物Angewandte Chemie International Edition上，青岛科技大学博士研究生汤健为论文第一作者，华静教授为通讯作者，青岛科技大学为唯一通讯单位。

作者通过向传统的阴离子聚合中引入温度响应性的可控链转移反应，实现了引发剂的可控再生，在不破坏体系可控/活性聚合优势的前提下，大幅降低了引发剂用量，引发剂利用率可达1500%。该技术不仅可实现丁二烯、异戊二烯和苯乙烯等单体的活性均聚，还可用于制备嵌段共聚物。这种特殊引发体系由正丁基锂/正丁基钾/1,2-二吡咯烷基乙烷构成，其在较低温度下可引发二烯烃或苯乙烯类单体的活性聚合，而在较高温度下活性中心迅速发生链转移。因此通过控制反应温度交替变化以及间歇性加入单体，实现了链增长和链转移的交替进行。由于其链转移过程的间歇特质，该方法被命名为“脉冲”链转移阴离子聚合（PCTP）。

该技术相比于传统阴离子活性聚合最多可节约生产成本十倍以上。使用传统阴离子聚合方法生产每吨数均分子量1000的液体橡胶需要消耗2.5M浓度的正丁基锂280kg，而使用“脉冲链转移聚合”技术仅需要正丁基锂17kg。按照正丁基锂每吨约20万元计算，生产每吨液体橡胶即可节约企业成本5万元以上。

该技术不仅符合“降本增效”的产业需求，同时契合绿色化学和先进制造的理念。通过聚合过程中催化剂的可控循环复用，有效减少了生产过程中对锂资源的依赖，缓解了锂资源紧张对高分子工业领域的影响。此外，PCTP技术的高效链转移机制使得聚合过程更加可控，拓展了传统阴离子聚合的应用边界，为高性能橡胶、热塑性弹性体及功能化聚合物的合成提供了新的可能性。该策略未来有望应用于高端聚合物材料的大规模低成本制造，可进一步降低环境影响，推动高分子材料行业的绿色、节能、高效发展。

文章链接：https://doi.org/10.1002/ange.202500761

以上成果均已申请专利。