離子液體的制備及催化降解聚酯樹(shù)脂的性能研究.pdf

1、本文首先設(shè)計(jì)并合成了不同類(lèi)型的離子液體，考察了離子液體對(duì)聚酯樹(shù)脂(PET)的溶解情況，然后以離子液體為反應(yīng)介質(zhì)和催化劑，對(duì)PET分別進(jìn)行了水解、甲醇醇解及辛醇醇解反應(yīng)研究。考察了離子液體種類(lèi)、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、催化劑用量、水(或醇)用量及溶劑用量對(duì)降解反應(yīng)結(jié)果的影響。另外，對(duì)離子液體的重復(fù)使用性能進(jìn)行了研究，并采用紅外光譜對(duì)所得的各種降解產(chǎn)品進(jìn)行了表征。 設(shè)計(jì)合成了20余種不同類(lèi)型的離子液體，采用FT—IR和NMR技術(shù)對(duì)部分離

2、子液體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征?？疾炝穗x子液體種類(lèi)、溫度與時(shí)間對(duì)PET溶解性能的影響。結(jié)果表明，氯化1—丁基-3—甲基咪唑離子液體溶解效果最佳，在130℃，8h溶解度可達(dá)15.3g。 對(duì)PET在離子液體環(huán)境下的水解反應(yīng)進(jìn)行了研究，考察了離子液體種類(lèi)、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、溶劑型離子液體用量及催化劑型離子液體用量對(duì)PET水解反應(yīng)結(jié)果的影響。結(jié)果表明，性能較好的溶劑型離子液體為氯化1—丁基-3—甲基咪唑([Bmim][C1])，催化劑型離子液體

3、為1—甲基-3—(3—磺酸基丙基)咪唑硫酸氫鹽([HSO3—pmim][HSO4])，較佳工藝條件為m(PET)：m(H2O)：m([Bmim][]C1])：m([HSO3—pmim][HSO4])=3：4：6：0.6，反應(yīng)溫度170℃，反應(yīng)時(shí)間4.5h。在上述條件下，PET降解率100％，產(chǎn)品對(duì)苯二甲酸收率大于88％。離子液體重復(fù)使用8次后，PET降解率和對(duì)苯二甲酸收率無(wú)明顯降低。 對(duì)PET在離子液體環(huán)境下的甲醇醇解反應(yīng)進(jìn)行了

4、研究，考察了離子液體種類(lèi)、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、溶劑型離子液體用量、催化劑用量及甲醇用量對(duì)PET甲醇醇解反應(yīng)結(jié)果的影響。結(jié)果表明，性能較好的溶劑型離子液體為[Bmim][]Cl]，較佳工藝條件為m([Bmim][C1])：m(PET)=2：1，m(甲醇)：m(PET)=4：1，醋酸鋅占反應(yīng)液5％，反應(yīng)溫度160℃，反應(yīng)時(shí)間3.0h。在上述條件下，PET降解率100％，產(chǎn)品對(duì)苯二甲酸二甲酯的收率88％以上。離子液體重復(fù)使用8次后，PET降解

5、率和對(duì)苯二甲酸二甲酯的收率無(wú)明顯降低。 對(duì)PET在離子液體環(huán)境下的辛醇醇解反應(yīng)進(jìn)行了研究，考察了反應(yīng)時(shí)間、原料配比、溶劑型離子液體和催化劑用量對(duì)PET辛醇醇解反應(yīng)結(jié)果的影響。結(jié)果表明，較佳工藝條件為反應(yīng)溫度為回流溫度，m([Bmim][Cl])：m(PET)=2：1，n(異辛醇)：n(PET)=3：1，醋酸鋅占PET1％，反應(yīng)時(shí)間3.5h。在上述條件下，PET降解率可以達(dá)到100％，產(chǎn)品對(duì)苯二甲酸二(2-乙基己)酯收率可達(dá)到90