水、乙醇和丙醛对二氧化碳和环氧丙烷共聚反应的影响.pdfVIP

第23卷第4期 高分子材料科学与工程 V01．23，No．4 SCIENCEANDENGINEERING 2007年7月POLYMERMATERIALS Jul．2007 水、乙醇和丙醛对二氧化碳和环氧丙烷共聚反应的影响 高利军，肖 敏，王拴紧，杜风光，孟跃中 (中山大学理工学院能源与环境材料研究所，广东广州510275) 摘要：系统考察了以负载戊二酸锌为催化剂的二氧化碳(COz)和环氧丙烷(PO)共聚反应体系中添加不 同含量的杂质水、乙醇和丙醛分另q对催化效率、反应产物组成及含量和共聚物结构、分子量及其分布等 结果的影响。结果显示，乙醇的存在显著降低催化效率，水和丙醛次之。1H-NMR及”C-NMR表明，所得 聚合物为聚碳酸丙烯酯(PPC)，且三种添加物对共聚物分子链中碳酸酯结构单元含量影响不大，都在 49％以上。GPC测试表明三种添加物都不同程度地降低了PPC的分子量，同时使分子量分布变宽。副产 物环碳酸丙烯酯(POC)及聚醚(PE)的含量都随添加量的增加而增加。 关键词：二氧化碳；碳酸丙烯酯；聚碳酸丙烯醅；水；乙醇；丙醛 中图分类号：TQ316．342文献标识码：A 文章编号：1000—7555(2007)04—032-04 自从1969年首次发现二氧化碳(CO。)和环氢化钙和氢氧化钾共同存在时回流4h后氮气 氧丙烷(PO)在ZnEt。／H。0体系下可以交替共保护下蒸馏；负载ZnGA催化剂：自制[33；无水 聚以来，CO。与环氧烷的共聚催化剂及催化机 乙醇：分析纯，金属镁丝和碘存在回流5h后氮 理引起了广泛的关注口’2]。其研究以提高催化体 气保护下蒸馏；正丙醛：化学纯，无水硫酸镁干 系的催化效率和选择性为主要目的，因为COz 燥后蒸馏；以上试剂都经0．4rlm分子筛保存备 和PO共聚反应过程中，往往会产生两种副产 用；其它试剂(如三氯甲烷和甲醇等)均为分析 纯，直接使用。FYX0．5型磁力高压反应釜，大 物碳酸丙烯酯(POC)及聚醚(PE)。而人们所期 望得到的是CO。和PO以摩尔比为1：1的交替连通产高压釜容器制造有限公司生产。 共聚所生成的有实际应用价值的高分子量聚合 1．2 C02和PO的聚合 物。另外，反应物PO、催化剂和反应环境往往需 聚合反应在PO中进行，为确保每个实验 要严格除去水等杂质。虽然，众所周知该共聚反 的可比性，所有实验都用相同处理的PO以及 催化剂。将1．0 mI。高压 应体系对水等含活泼氢化合物比较敏感，但以 g负载ZnGA置于500 前的文献却对水等杂质对聚合反应的影响鲜有 釜内，于80℃真空干燥24h，缓慢充入氮气，置 报道。由于该共聚反应的原料不可避免地存在 换釜内空气三次。将高压釜冷却到30℃以下， 一些杂质如水、醇和醛类物质，因此，本文以有 真空迅速吸入100ml。PO及确定量的水、乙醇 或丙醛。然后充入CO。，加温到60rC，调节釜内 工业应用前景的负载戊二酸锌(ZnGA)为催化 MPa～5．2 剂，对原料进行处理后，系统研究了水、乙醇和 压力为5．0 MPa，搅拌反应40h后 丙醛分别对CO。和PO共聚反应的影响。 冷却到室温，排空。产物溶于三氯甲烷，用G4砂 芯漏斗过滤去除催化剂，挥发到适量体积后倾