離子液體-氮雜環(huán)卡賓催化2-甲基氮丙啶與二氧化碳的共聚.pdf

1、合成二氧化碳基高分子材料不僅能替代原油資源、緩解資源短缺的壓力,還能減輕二氧化碳過度排放所造成的環(huán)境問題。其中,二氧化碳基聚氨酯的合成發(fā)展緩慢,仍需進(jìn)一步研究探索。
　　 我們從尋找更合適的高效催化劑出發(fā),研究離子液體催化二氧化碳與2.甲基氮丙啶共聚合成脂肪族聚氨酯。研究發(fā)現(xiàn),由于咪唑陽(yáng)離子的氫鍵供給能力更強(qiáng),咪唑類離子液體較吡啶類離子液體更有利于兩者共聚,催化共聚產(chǎn)率較高;使用陰、陽(yáng)離子不同的瞇唑類離子液體進(jìn)行催化共聚反應(yīng),產(chǎn)

2、物的氨基甲酸酯含量和分子量得到不同程度的提高,隨著陰離子氫鍵接受能力及親核性增強(qiáng),或陽(yáng)離子取代基烷基鏈增長(zhǎng)及取代基數(shù)目增多,共聚中二氧化碳插入量增大;隨后通過對(duì)氨基甲酸酯含量與分子量的調(diào)節(jié),得到了一系列LCST和熱分解溫度不同的共聚產(chǎn)物,其中,[BMMim]C1催化所得產(chǎn)物聚氨酯的LCST降低至35℃,而[BMMim]C1-DMF催化所得共聚物的熱分解溫度提高至250.1℃。
　　 除此之外,初步探索了氮雜環(huán)卡賓催化該共聚反應(yīng)的

3、可行性。以IMes為例,研究發(fā)現(xiàn),IMes對(duì)聚合反應(yīng)有一定催化活性,提高了聚合反應(yīng)產(chǎn)率,同時(shí)增加了共聚中二氧化碳插入量,但是分子量并沒有得到明顯地提高。進(jìn)一步對(duì)IMes催化共聚的反應(yīng)條件(反應(yīng)溫度、壓力、時(shí)間)進(jìn)行了研究,總體而言,100℃,10MPa,24h為IMes催化共聚的最佳反應(yīng)條件。
　　 聚合物結(jié)構(gòu)采用核磁(NMR)、紅外(IR)、元素分析(EA)進(jìn)行表征;分子量用動(dòng)態(tài)光散射(MALLS)測(cè)定;熱分解溫度用熱重分析(