文档介绍：天津大学
硕士学位论文
离子液体的制备及其在聚酮中的应用
姓名:朱成才
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:郭锦棠
20070601
摘要关键词:聚酮钯复配催化剂微波离子液体苯乙烯一氧化碳一氧化碳和苯乙烯交替共聚制备的芳香族聚酮具有良好的力学性能,特别是具有光降解性能,使其作为新型的环境友好材料引起广泛的关注,但催化剂昂贵的价格制约了其工业化进程。本文通过微波加热方法合成多种适用于聚酮催化体系的离子液体,代替传统的溶剂,实现催化剂的回收和重复利用,以期达到降低产物成本的目的。以谆拎ぁ宕⊥椤⒘姿峒匚T侠梦⒉ê,并以其为反应介质采用复配催化体系【·縖、【·俊綪】呋谎趸己捅揭蚁┕簿郏铣闪司弁。利用元素分析、示差扫描量热分析、热重分析、射线光电子能谱测试、核磁共振及红外光谱分析等方法对离子液体、催化剂及共聚产物进行表征。用离子液体代替传统溶剂,考察了不同的钯催化剂、离子液体用量、钯复配催化剂用量、反应时间对聚合反应的影响及钯复配催化剂在离子液体中的重复使用性。实验结果表明,离子液体可以代替传统溶剂,有效地增加了聚酮产量,提高了催化活性;通过优化催化体系各组分配比,实验得到的最高催化活性为貾淮呋逑抵馗词褂次后,催化活性仍保留第一次的%。通过用微波加热方法合成了种适用于聚酮体系的离子液体,并将其作为反应介质应用于聚酮合成。比较了常规方法和微波方法制备离子液体的过程,研究了微波功率对离子液体制备的影响;考察了不同种类的离子液体对催化体系的影响,并着重讨论了丁基吡啶六氟磷酸盐离子液体在聚酮中的应用及催化体系的重复使用。实验结果表明,用微波的方法制各离子液体可以明显缩短反应时间,并提高反应产率;吡啶类】.型离子液体的催化效果较好;以丁基吡啶六氟磷酸盐离子液体作为介质,通过优化催化体系各组分配比,得到的最高催化活性为∥.,催化体系在重复使用魏螅跃哂写呋钚浴
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砉F啦专学位论文作者签名:啦才诘竽月们趴年隆U既独创性声明学位论文版权使用授权书特授权苤叠盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检签字日期:妒一年隆@┤或撰写过的研究成果,也不包含为获得苤鲞盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解墨鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:导师签名:
第一章前言可降解材料是当今国际材料界的研究热点。为了缓解人类和环境的关系,美国、日本、德国等国家先后制订法规,不少国家还制定了可降解材料的研制和开发计划,研究在一定条件下可控降解材料正符合这一发展方向。由一氧化碳作为起始原料,,仅,∞一双烯烃,环烯烃等⑸簿鄯从Γ铣山惶婧臀薰嫦咝徒峁沟墓簿厶寤蚪又徒涣等结构的共聚物聚酮【卜。原料的来源广泛,与大多数以石油为原料合成的材料相比,降低了成本,节约了能耗。更重要的是聚酮不仅具有优良的机械性能,可作为工程塑料,而且具有独特的光降解和生物分解性的功能,故可作为可降解性缓释高分子材料。此外聚酮中羰基比较活泼,可以进行各种化学改性,如加氢化、硫醇化、胺化、缩酮化等反应得到聚醇、聚硫醇、聚胺等多种功能高分子,广泛应用于石油化工、化肥、运输、电气/电子、医疗、食品加工、纸浆及纸品加工等领域。因此,无论从节约能源还是从消除“白色污染翱7⑿滦筒牧系方面,聚酮的研究开发都具有十分重要的现实意义和广阔的发展前景【俊一氧化碳和烯烃共聚制备聚酮的研究已经开展近六十年,其制备方法有了很大的进步。目前,由乙烯或丙烯与一氧化碳交替共聚反应制备騊等聚酮已有大量文献报道,基本达到工业化要求。而对于一氧化碳与苯乙烯共聚制备聚酮的研究,尚处于实验研究开发阶段,主要是因为由于该体系中贵金属钯的成本过高,产品分离困难,重复使用率低等诸多因素,使得聚酮的生产始终难以实现大规模工业化,即便对于已经工业化的此担涑杀救匀惶ǜ摺离子液体是近年来刚刚兴起的研究热点,离子液体具有不挥发、易回收、高热稳定性与高化学稳定性、无可燃性等诸多优点【浚且恢中