30439.二氧化碳與環(huán)氧丙烷共聚合反應(yīng)及其機(jī)理研究

1、分類號：TQ3224UDC：密級：學(xué)校代號：11845學(xué)號：2111102073廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工程碩士專業(yè)學(xué)位)二氧化碳與環(huán)氧丙烷共聚合反應(yīng)及其機(jī)理研究張嘉慧指導(dǎo)教師姓名、職稱：專業(yè)或領(lǐng)域名稱：學(xué)生所屬學(xué)院：論文答辯日期：摘要摘要二氧化碳作為儲量龐大的C1資源和溫室氣體，研究其化學(xué)利用無論從緩解石油緊張還是減輕溫室效應(yīng)來講都具有相當(dāng)重要的環(huán)境意義。將二氧化碳與環(huán)氧丙烷共聚合成脂肪族的聚碳酸酯及其多元醇則是其中重要的方向之一。

2、盡管國內(nèi)外已有許多學(xué)者從事這方面的工作，但關(guān)于雙金屬催化劑催化二氧化碳與環(huán)氧丙烷共聚的機(jī)理部分卻缺乏系統(tǒng)報道，二氧化碳的工業(yè)化仍面臨理論難題。本文采用雙金屬氰化物催化劑催化二氧化碳與環(huán)氧丙烷共聚，分析了產(chǎn)物紅外光譜和1HNMR譜圖，探究了聚合溫度、反應(yīng)壓力、催化劑用量對共聚反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，聚合溫度升高、反應(yīng)壓力下降與催化劑濃度增加均可使共聚反應(yīng)速率加快、誘導(dǎo)期縮短，并會使產(chǎn)物結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的變化。同時，還考察了反應(yīng)壓力對反應(yīng)單體濃度

3、的影響，研究發(fā)現(xiàn)，在壓力不變反應(yīng)程度一定的情況下，環(huán)氧丙烷與二氧化碳的濃度比基本不變，二氧化碳在產(chǎn)物的溶解度很小。針對實(shí)驗(yàn)觀察到的共聚特征，擬定反應(yīng)機(jī)理，求出該反應(yīng)機(jī)理下聚合反應(yīng)遵循以下方程：lll籌)=高器Ⅵ叫擴(kuò)c并從產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和聚厶速率等方面進(jìn)行推導(dǎo)驗(yàn)證，求得一系列動力學(xué)常數(shù)：r2=O182，K12=000250，K22=00000688，K21=0000378。本文還研究了雙金屬氰化物催化劑催化作用下，添加調(diào)節(jié)劑后二氧化碳與環(huán)氧丙烷

4、調(diào)節(jié)共聚合的特征。從聚合溫度、反應(yīng)壓力、催化劑用量以及調(diào)節(jié)劑用量等方面考察對調(diào)節(jié)共聚反應(yīng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，聚合溫度升高、反應(yīng)壓力下降與催化劑濃度增加均可使調(diào)節(jié)共聚反應(yīng)速率加快、誘導(dǎo)期縮短，與前面提到的共聚反應(yīng)的現(xiàn)象相同，而隨著PPG用量的增加，調(diào)節(jié)共聚反應(yīng)變慢，分子量也隨之減小。根據(jù)觀察到的調(diào)節(jié)共聚特征，擬定添加鏈轉(zhuǎn)移劑后的反應(yīng)機(jī)理，求出該反應(yīng)機(jī)理下調(diào)節(jié)共聚合反應(yīng)遵循以下方程：一警=(醬毒Ⅳ并對其進(jìn)行驗(yàn)證。關(guān)鍵詞：雙金屬氰化物催化劑；二