化石资源正在迅速枯竭，迫使化学和材料科学各个领域的研究人员转向使用可再生资源和开发相应的技术。在这方面，由于在开发具有所需和可控性能的新型聚合物方面取得了重大进展，可持续材料科学领域近年来正经历着极大的兴趣激增。

近日，俄罗斯科学院Valentine P. Ananikov综述了近年来有关结构中含有不变(拟)芳香呋喃核的新型可持续聚合物材料的合成、结构和计算研究的重要科学报道。用于热塑性塑料的直链聚合物、用于热固性材料的支化聚合物和其他交联性材料是值得重点关注的新兴材料。基于可持续聚呋喃的各种聚合物共混物和复合材料也被认为是实现高附加值产品的途径。

文章要点

1）基于呋喃单体的可持续材料科学领域的最新进展导致了一系列新型聚合物、共混物和复合材料的生产，这些材料在性能上优于目前在非常不同的领域广泛使用的材料：包装和涂料、自愈合材料和热塑性塑料、可生物降解、生物活性、导电材料和形状记忆聚合物。考虑到不同类别的呋喃聚合物，在线性材料及其分支类似物领域存在主导发展方向。线型聚合物发展的主要方向是寻找可持续的PET类似物，主要是在包装领域取代这种不可再生的材料。与此同时，每年都有大量关于合成呋喃多苯并恶嗪的研究丰富了交联聚合物的领域。呋喃多苯并恶嗪是一类具有高热稳定性和阻燃性的新型聚合物材料，尚未完全攻克它们的工业利基，因此不存在需要将现有技术从基于石油的技术重组为可持续技术的问题。

2）尽管可持续材料科学取得了巨大的进步，但该领域仍有几个问题尚未解决。主要问题是可再生和不可再生单体的可获得性和价格之间的巨大差距。呋喃类聚合物在某些物理和化学参数上往往优于以大容量石油为基础的材料，如PET、双酚A、环氧树脂和丙烯酸树脂。然而，尽管可再生能源具有优越的特性，但由于生产和供应技术需要全面重组，将其广泛引入历史悠久的行业是非常困难的。

只有通过有意识地走向可持续经济，并将可持续技术和材料广泛引入生活的不同领域，绿色聚合物才能从一个有希望的概念变成现实。

参考文献

Bogdan Ya. Karlinskii, et al, Recent advances in the development of green furan ring-containing polymeric materials based on renewable plant biomass, Chem. Soc. Rev., 2023

DOI: 10.1039/d2cs00773h

https://doi.org/10.1039/d2cs00773h