可回收聚合物，Science!

背景:传统聚羟基脂肪酸酯(PHA)虽具生物降解性,但人工合成版本存在单体合成困难、回收效率低且易发生脱羧降解等问题,限制了其作为不可降解塑料替代品的大规模应用。研究目的:本研究旨在开发一种兼具高化学可回收性、材料性能可调及可规模化生产的新型PHA。通过设计β-亚烷基取代内酯单体(Me)₂iPPL,利用其抑制解聚中脱羧反应的特性,实现闭环回收;并通过可控加氢调控材料性能,覆盖从高强度纤维到韧性热塑性塑料的广泛应用。结论:研究成功合成聚(3-羟基-β-异亚丙基丁酸酯)(P3H(Me)₂iPP),其β-亚烷基取代基赋予材料高热稳定性(Td高达354℃)、高熔点(202℃)及光学透明度。该聚合物可通过简单加氢实现力学性能的大幅调控,如获得与等规聚丙烯相当的强度与模量。最关键的是,其解聚单体回收率接近定量,克服了传统PHA的脱羧降解难题。技术经济分析表明,基于生物基异丁酸的规模化生产路径具备经济可行性(最低售价4.43美元/公斤)。该工作为构建循环PHA材料平台提供了全新策略。