硬质聚氨酯（PU）是一种热固性聚合物，由于其多样的微观结构设计性，在各个行业中得到了广泛应用[1]。然而，全球对PU的大量需求和消耗导致了大量废弃物的产生，这给环境和资源管理带来了严峻挑战[2]。传统的回收策略在处理大规模PU废弃物方面效果有限，主要是因为PU化学性质的复杂性，包括分子量、结晶度、交联密度以及硬段与软段比例的变化[3]、[4]、[5]。这些限制通过低效的废物处理、空间资源占用和化学原料的消耗加剧了环境负担[6]、[7]、[8]。因此，将PU废弃物转化为功能性回收产品，而不是让其持续作为环境污染物存在，已成为一项关键的研究任务[9]、[10]、[11]。当前的努力集中在减少污染、优化材料效率以及建立闭环回收模式，以协调工业需求与生态可持续性[12]、[13]、[14]。
氟在高性能聚合物材料的合成和应用中受到了广泛关注，尤其是在聚氨酯（PU）中，这得益于其出色的化学性质[15]。氟的小原子半径和高电负性使得氟化基团在掺入PU基质后能够向PU-空气界面迁移，显著降低了材料的表面自由能[16]。此外，碳链上相邻氟原子的螺旋分布为分子链提供了有效的屏蔽作用[17]、[18]、[19]、[20]、[21]。因此，氟化PU在保持其机械性能和微相分离结构特性的同时，还表现出增强的疏水性、疏油性、热稳定性和阻燃性以及生物相容性[22]、[23]、[24]、[25]、[26]、[27]、[28]、[29]、[30]。在氟化组分中，氟化聚醚多元醇因其醚键的低内聚能而被广泛研究，这种内聚能有助于分子旋转，降低系统粘度，并提高与其他组分的相容性，从而赋予其优异的低温柔韧性和抗水解性[31]、[32]。宗宏伟等人使用蓖麻油（CO）、环氧丙烷（PO）和自设计的3-(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛氧基甲基)氧杂环戊烷（TDFOMO）通过开环聚合合成了新型氟化侧链蓖麻油基多元醇（CO-FPOL）。随后，由CO-FPOL制备的氟化聚氨酯涂层在热稳定性和疏水/疏油性能方面表现出显著改善，这归因于聚醚多元醇中引入的氟化侧链[33]。文家婷等人使用3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-十三氟-1-辛醇（TFO）和六亚甲基二异氰酸酯三聚体（HDIT）制备了氟化醇封端的异氰酸酯三聚体（F-HDIT），并进一步合成了氟化水性聚氨酯（FWPU）。系统研究表明，增加F-HDIT含量可以提高乳胶颗粒大小、耐水/溶剂性和断裂伸长率。F-HDIT的引入改善了FWPU在非极性基底上的润湿性，分别降低了FWPU薄膜/乳胶的表面张力69.5%和17.3%。同时，水/二碘甲烷接触角从54.0°/34.1°增加到121.8°/90.7°，显示出优异的疏水性和耐溶剂性[34]。宋玉同等人使用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和聚己内酯二醇（PCL）合成了水性聚氨酯（WPU），并引入了两种不同的氟化单体，在FWPU体系中形成了二维氟化分子链和三维氟化交联网络。对比研究表明，二维分子结构中的氟化侧链显著提高了涂层的性能。交联后引入氟化侧链进一步优化了所得氟化FWPU薄膜的热稳定性和机械性能[35]。孟叶云等人开发了含有不饱和C
C键的反应性水性聚氨酯（RWPU）分散体。这些分散体与不同碳链长度的氟化单体共聚，生成了聚氨酯-丙烯酸酯杂化乳液（PUFs）。综合评估表明，与10%十六氟丁基甲基丙烯酸酯共聚的RWPU分散体具有低光泽度、高接触角（120°）、优异的伸长率（423%）以及良好的储存稳定性，动态光散射（DLS）分析显示平均颗粒尺寸减小[36]。
在之前关于六环氟化二醇（HFD）合成[37]和基于醇解的废聚氨酯（PU）回收工作的基础上，本研究成功合成了非六环氟化二醇（Fluorodiol-FD）[38]、[39]、[40]、[41]、[42]。将自合成的FD引入废PU的醇解过程中，制备出了含有全氟烷基团的回收聚醚多元醇。随后，这种氟化回收聚醚多元醇被用作氟化硬质聚氨酯泡沫（RFPU-FD）配方中甲苯二异氰酸酯（MDI）的部分替代品，图1显示了氟化聚氨酯的制备工艺流程图。对比分析表明，基于FD的RFPU-FD的性能优于之前报道的基于HFD的RFPU（RFPU-HFD），实现了更低的密度、更高的压缩强度以及38.7%的水浸质量损失减少。
