脂肪族聚碳酸酯的合成及性能研究.pdf

1、脂肪族聚碳酸酯具有優(yōu)異的生物降解性和生物相容性，可以被微生物降解成二氧化碳和二元醇。脂肪族聚碳酸酯的合成方法有光氣法、開(kāi)環(huán)聚合法、二氧化碳/環(huán)氧化物共聚和酯交換法。利用二烷基碳酸酯和二元醇（酚）進(jìn)行酯交換反應(yīng)制備聚碳酸酯，可以通過(guò)調(diào)節(jié)二元醇種類(lèi)來(lái)合成出結(jié)構(gòu)和性能可調(diào)的聚碳酸酯，同時(shí)產(chǎn)品的色澤好，催化劑用量少，避免了催化劑分離。
　　本文研究了碳酸二甲酯與氫化雙酚A(DMC/HBPA)在有機(jī)錫催化下的酯交換反應(yīng)規(guī)律。在高壓釜內(nèi)進(jìn)行反

2、應(yīng)，副產(chǎn)物甲醇雖不能從反應(yīng)體系中移除，但Bu2SnO仍表現(xiàn)較高的催化活性，HBPA的轉(zhuǎn)化率和二甲氧基碳酸氫化雙酚A二酯(BMHBPA)的選擇性分別為89.8和54.0％;然而在Ph2SnO的催化下，HBPA的轉(zhuǎn)化率和BMHBPA的選擇性分別為81.5和37.7％。通過(guò)催化劑表征，發(fā)現(xiàn)催化劑的空間位阻越大催化活性越低，Sn與苯環(huán)間的π-d共軛效應(yīng)降低了Ph2SnO催化活性，不利于合成BMHBPA?？疾炝朔磻?yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、投料摩爾比對(duì)封閉

3、體系中DMC/HBPA酯交換反應(yīng)的影響。在常壓體系下碳酸二甲酯與1，4-環(huán)己烷二甲醇(DMC/CHDM)酯交換反應(yīng)中，發(fā)現(xiàn)CHDM的轉(zhuǎn)化率和二甲氧基碳酸環(huán)己烷二甲醇酯(BMCHDM)的選擇性比較高，并考察了催化劑種類(lèi)（有機(jī)錫類(lèi)、乙酰丙酮類(lèi)）、催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間等對(duì)酯交換反應(yīng)的影響。
　　常壓條件下通過(guò)酯交換和縮聚兩步法成功合成了聚碳酸癸二醇酯、聚碳酸環(huán)己烷二甲醇酯和聚碳酸氫化雙酚A酯，聚合Mw分別為1.3×104，1.2×104

4、和5.4×103g/mol。在CHDM/DMC縮聚反應(yīng)中，LiAcac活性最高，聚碳酸酯Mw高達(dá)1.63×104g/mol，但是PDI高達(dá)4.3。隨著催化劑摩爾比增加，Mw先增大后減小。催化劑最佳用量為1.4mol％，繼續(xù)增加催化劑用量，Mw呈下降趨勢(shì)。利用所合成的聚碳酸酯環(huán)己烷二甲酯和商業(yè)化聚碳酸丙烯酯為原料制備了聚酯薄膜，聚碳酸酯薄膜均具有良好的透光率和良好的機(jī)械性能，可以用作包裝材料。聚碳酸酯環(huán)己烷二甲酯膜和聚碳酸丙烯酯膜對(duì)O2具