| 题名 | 二氧化碳－环氧丙烷共聚物的合成和性能研究 |
| 作者 | 刘宾元 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2001 |
| 授予单位 | 中国科学院中科院长春应用化学研究所 |
| 授予地点 | 中科院长春应用化学研究所 |
| 关键词 | 二氧化碳 环氧丙烷 稀土催化剂 聚丙撑碳酸醋 热分解 |
| 学位专业 | 高分子化学与物理 |
| 中文摘要 | 无论从碳资源的综合利用，还是从环境保护角度来看，二氧化碳的固定都是引人注目的课题。早在1969年井上祥平等已经发现二氧化碳和环氧化合物可以通过共聚反应制备脂肪族聚碳酸酯，所得的脂肪族聚碳酸酷具有一定的力学性能和生物降解性能，有潜在的应用前景，由此开辟了将二氧化碳固定为全降解聚合物的研究领域。但存在催化效率低、聚合时间长，而且所得聚合物的热学、力学性能较差等很多问题，针对上述问题，本论文主要研究如何在稀土三元催化剂下将CO_2固定为高性能的脂肪族聚碳酸酷。主要结果如下：一、稀土三元催化剂的合成与表征合成了一系列斓系梭酸盐络合物，并用红外光谱研究了它们的结构。用两种方法合成了乙基锌，确定了一条有工业化前景的合成路线。采用红外和核磁光谱考察了稀土三氯醋酸盐与环氧丙烷、二氧六环的作用，以及不同组成的稀土三元催化剂与醚的配位能力。紫外可见光谱结果表明金属有机锌与稀土竣酸盐发生烷基化作用。二、共聚合反应获得了一种高效的稀土三元催化剂，其活性高达6500 g/mol Nd/h,环氧丙烷 的转化率在反应8小时后接近70％，是目前文献报导的同类催化剂中活性最高的。发现稀土化合物配体对稀土三元催化剂的催化活性有较大影响，而不同稀土元素组成的催化剂活性差别不大，两者均对最终聚合物的结构没有明显影响。发现稀土配合物可在一定程度上提高共聚物的交替率，大幅度缩短共聚反应的诱导期和反应时间，大幅度提高共聚物的分子量。发现当CO_2的压力在30atm以下时，聚合压力对聚合物中碳酸醋的含量影响很大，但对环氧丙烷的转化率影响不大。三．聚丙撑碳酸醋(PPC)的热学和力学性能所得的聚合物的玻璃化温度在37-41 ℃之间，热分解温度在186-245 ℃之间，具有良好的力学性能。共聚产物中残留催化剂的灰分、升温速率、分子量和封端剂对聚合物热稳定性具有很大的影响，获得了PPC的热分解温度与升温速率的关系。分析了不同气氛和加热时间对PPC的热分解过程和分解产物的影响。采用不同的动力学方程，对热失重曲线进行分析处理，提出了PPC的热降解动力学和机理，发现PPC的热降解表观活化能为100kJ/mol，其热分解机理为Sigmoidal方式。通过应力一应变曲线，证明溶剂浇铸法和熔融压片法所得PPC膜的力学性能有很大不同。浇铸法中残留溶剂是影响PPC膜的力学性能的主要原因。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-01-17 ; 2011-04-28 |
| 页码 | 134 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ciac.jl.cn/handle/322003/34157]  |
| 专题 | 长春应用化学研究所_长春应用化学研究所知识产出_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘宾元. 二氧化碳－环氧丙烷共聚物的合成和性能研究[D]. 中科院长春应用化学研究所. 中国科学院中科院长春应用化学研究所. 2001. |
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