聚乙烯（PE）和等規聚丙烯（iPP）是現在世界上用量最大的塑料，每年的產量高達700億和500億噸。但是他們在使用一段時間之后都會老化變性，因此每年也要大量回收的PE和iPP。
回收的產品在經過分類和處理后只剩下5%的附加值，其中很大的原因是二者不能互相粘合，導致混合產品的機械性能非常差，從而消耗大量的分離成本。如果能夠找到可以使二者互相增容，增加粘合作用的聚合物便可以大幅提高回收品的附加值。
相對于常規的PE和iPP，聚合的異相Cr和Ti催化劑，單位點催化劑（single-site catalysts）可以催化合成更加均一，結構和大小可控的聚合物，這種催化劑提供了制備PE和iPP粘合劑的可能性。
圖1.PE/iPP多嵌段共聚物的合成
有鑒于此，Eagan等人開發了一種性能優異的Hf單位點催化劑，能夠可控地催化乙烯和丙烯的嵌段聚合。
通過調節乙烯和丙烯的進樣量和反應時間等參數可以制備出不同大小的乙烯丙烯二嵌段共聚物和四嵌段共聚物。由于該催化劑對丙烯聚合的立體選擇性不夠唯一，使得這些其中的聚丙烯嵌段的熔點相較于完美的iPP有所降低（134℃，與PP熔點非常接近）。
表1. PE/iPP嵌段共聚物的性能
作者進一步用剪切的方法考察這類嵌段共聚物釣魚PE和iPP的增容作用。對于二嵌段共聚物而言，由于分子量更大的嵌段更容易嵌入PE或者iPP均聚物的微晶區間，因此較長的的嵌段共聚物具有更強的增容作用。但是意外的是對于四嵌段共聚物，即便嵌段較短，也產生了非常強的增容作用。對此，作者認為這是由于四嵌段共聚物中的PE或者iPP的兩個嵌端可以分別于兩側的均聚物產生相互作用，從而可以大幅提高其增容效果。
圖2. 商業和嵌段共聚的PE/iPP 的撕裂強度對比
將這些增容劑用于PE/iPP(70/30)混合物種，經過處理后的聚合物尺寸大幅減小，同時其拉伸應力也得到大幅提高。
圖3.PE/iPP嵌段共聚物的力學性能
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James M. Eagan, Anne M. LaPointe, Frank S. Bates, Geoffrey W. Coates et al. Combining polyethylene and polypropylene: Enhanced performance with PE/iPP multiblock polymers. Science 2017, 355, 814-816.
