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(yīng)體系的動力學(xué)、熱力學(xué)、過程特性等方面相關(guān)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(diǎn)也對這些方面的研究提出了難題。本文采用具有工業(yè)應(yīng)用前景的戊二酸鋅催化劑，研究CO2/環(huán)氧丙烷的共聚反應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)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(yù)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)、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(yīng)過程特性?？疾鞌嚢杷俾省⒋呋瘎舛?、反應(yīng)時間對聚合物的收率、催化效率、共聚物組成、聚合物結(jié)構(gòu)、聚合物分子量及其分布的影響，優(yōu)化了聚合反應(yīng)條件。重點(diǎn)研究了壓力對共聚反應(yīng)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(dǎo)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(jié)構(gòu)幾乎沒有影響。確定適合壓力為2.6