聚丙撐碳酸酯的共聚過程特性研究.pdf

1、全球變暖使CO2的減排、固定和利用受到全球的重視，其中利用CO2合成可降解塑料既可有效的固定CO2，也可緩解“白色污染”。目前的研究工作主要集中在催化劑的開發(fā)，由于缺乏該類聚合反應體系的動力學、熱力學、過程特性等方面相關數(shù)據(jù)，制約了該產(chǎn)業(yè)的工業(yè)化，且該體系對雜質(zhì)敏感、涉及氣液固多相及粘度變化寬等特點也對這些方面的研究提出了難題。本文采用具有工業(yè)應用前景的戊二酸鋅催化劑，研究CO2/環(huán)氧丙烷的共聚反應過程特性，主要工作如下：
　　

2、 CO2/環(huán)氧丙烷的相平衡的測定和模擬。實驗測定了該體系適宜聚合溫度范圍內(nèi)(303.2K-353.2K)的相平衡數(shù)據(jù)，采用Peng-Robinson狀態(tài)方程和單參數(shù)van der Waals混合法則對實驗數(shù)據(jù)和文獻數(shù)據(jù)擬合，得到隨溫度變化的二元交互參數(shù)kij，可以預測寬溫度范圍內(nèi)(303.2K-473.2K)CO2/環(huán)氧丙烷的相行為。
　　 系統(tǒng)整理催化劑、共聚產(chǎn)物（混合物）和聚丙撐碳酸酯的表征手段。采用紅外光譜(IR)、X射線

3、衍射(XRD)和原子吸收光譜測定催化劑的結構和組成：采用IR、1H NMR測定共聚產(chǎn)物中不同組分的含量；采用IR、NMR、GPC、TGA分析測定聚丙撐碳酸酯(PPC)的結構、鏈段組成、分子量及分布、熱穩(wěn)定性。
　　 CO2/環(huán)氧丙烷共聚反應過程特性?？疾鞌嚢杷俾?、催化劑濃度、反應時間對聚合物的收率、催化效率、共聚物組成、聚合物結構、聚合物分子量及其分布的影響，優(yōu)化了聚合反應條件。重點研究了壓力對共聚反應的影響，發(fā)現(xiàn)隨體系壓力的降

4、低，產(chǎn)物中副產(chǎn)物環(huán)碳酸酯、聚醚所占比重增加，PPC含量降低，在低壓(0.5MPa)時PPC所占比重仍有68％；中低壓下(＜2.6MPa)單位時間內(nèi)的PPC收率隨體系壓力的升高而增加，這是由于體系中CO2濃度的增高導致聚合速率的加快；高壓下(＞3.5MPa)由于體系膨脹，PO和催化劑濃度顯著降低后，聚合速率降低，因而單位時間內(nèi)的PPC收率隨體系壓力的升高而降低；PPC的交替度隨壓力的降低略有降低，序列結構幾乎沒有影響。確定適合壓力為2.6