有机非金属催化合成含硫聚合物【字数:9580】
目 录
1.绪论1
1.1 引言1
1.2 聚硫代碳酸酯的合成方法1
1.2.1缩聚聚合法1
1.2.2环状硫代碳酸酯的开环均聚法1
1.2.3环氧化物/环硫化物与二硫化碳开环共聚法1
1.3 催化剂的选择2
1.4 课题的意义及内容2
1.4.1课题的意义2
1.4.2课题的内容2
2. 环硫单体的合成3
2.1绪论3
2.2 试剂及仪器3
2.3 表征方法3
2.4 硫化过程3
2.5 本章小结5
3.SPGE与二硫化碳共聚研究9
3.1绪论9
3.2试剂及仪器9
3.3表征方法9
3.4共聚过程10
3.5 本章小结11
4. 结论与展望21
5. 参考文献22
6. 致谢24
1.绪论
1.1引言
聚碳酸酯是一种分子链中含有碳酸酯基的性能优异的聚合物。一般其具有优异的热稳定性、介电性能、抗冲击性能、耐蠕变、无毒,但是耐溶剂性能较差。所以,需要改变其耐溶剂性,而将 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072&
硫原子引入到聚碳酸酯主链上之后形成了聚硫代碳酸酯,就使其不仅具有了聚碳酸酯的性质,还拥有了含硫化合物的性质。所以说,聚硫代碳酸酯拥有良好的耐溶剂性、抗氧化性、导电性、磁性、重金属吸附能力、良好的光学性能,所以在医药安全、可降解塑料、农业塑料、密闭塑料镜片、高性能光导纤维以及重金属废水处理方面都有着广阔的未来前景,因此受到了科研工作者的广泛关注。
1.2聚硫代碳酸酯的合成方法
目前,制备聚硫代碳酸酯的方法主要有三种,分别是酰氯/二硫化碳与二硫醇的缩聚法、环状硫代碳酸酯的开环均聚法、环氧化物/环硫化物与二硫化碳开环共聚法。本文主要是环氧化物/环硫化物与二硫化碳开环共聚法。
1.2.1缩聚聚合法
最开始的时候是以二硫醇和酰氯或者酰氯衍生物为原料缩聚制备得到聚硫代碳酸酯,但是该方法因为原料有光气是剧毒的。从而慢慢进行改进,就出现了非光气原料的缩聚法。国外科学家已经尝试用二硫化碳和二硫醇共聚制备,但是当碳原子小于3时反应产物就是环状碳酸酯,反应有所缺陷。再然后经过改进,用二卤化物和二硫化碳为原材料,但是还是会有副产物卤化氢产生。所以说,缩聚法有明显的缺点:反正会有酸性副产物产生,并且产物分子量较低,应用范围受到限制。
1.2.2环状流贷碳酸酯的开环均聚法
该方法是以硫代环状碳酸酯或者内酯等为单体,在一定的条件下,通过开环均聚来制备硫代碳酸酯。该方法没有小分子副产物的生成,因此可以简化后续反应产物的分离。但是也有较高缺点,其原材料的环状单体一般都是以二硫化碳和环氧化物经选择性偶合反应得到的,催化活性低,难以得到高纯度的聚合弹体。
1.2.3环氧化物/环硫化物与二硫化碳开环共聚法
在近几年来,科研人员开始尝试使用二硫化碳和环氧物或者环硫物为共聚单体,通过寻找适合的催化体系,聚合工艺来合成聚硫代碳酸酯。这种方法算是一种很理想的方法。但是近年来相关报道,学术论文都比较少。需要我们自行开发更好更优的催化体系,聚合工艺,从而提高催化共聚效率。
1.3催化剂的选择
催化剂的选择就聚合工艺十分重要。而催化剂的活性跟配体种类,中心配位金属离子类型和数目都有关系。所以选择一个有合适配体是寻找高效率催化活性的催化剂的关键问题所在。有高效率催化剂才会有有下面的优良聚合工艺从而得到高分子量的聚硫代碳酸酯。
现在主要应用的相关催化剂有结构对称的席呋碱铬催化剂,但是存在重金属污染、选择性低,价格昂贵等等缺点,所以想要寻找一种非金属催化剂来催化聚合就是本论文的主要研究目的。
1.4课题的意义及内容
1.4.1课题的意义
近几年材料专业得到了迅猛的发展,日常生活中高分子制品越来越多,人们已经离不开高分子材料,但是现在的高分子材料存在一个很大的问题,污染问题十分严重,并且人均资源越来越少等等类似问题越来越严重。所以通过上面相关文献的指导与总结,进行本人自己的实验。用有机非金属催化环硫化物与二硫化碳全交替反应共聚制备三硫代碳酸酯。
1.4.2课题的内容
近年来,环氧化物的硫化以及二硫化碳与环硫化物共聚合成得到硫代聚碳酸酯方面得到了巨大的关注,比二氧化碳与环氧化物共聚制备更加有前景。
首先我们需要根据原材料与聚合产物的特点以及催化剂的结构性能来选择我们所需要的催化剂和助催化剂。然后制备先用环氧化物硫化来制备环硫化物,在用环硫化物进行催化共聚,最终得到理想的产物。
2.环硫单体的合成
2.1绪论
苯基缩水甘油醚是一种无色透明的液体,易溶于乙醚、苯,不溶于水,但是可以和水蒸气一起蒸发出去。硫氰酸铵一种无色固体结晶。比较容易潮解,易溶于水和乙醇,溶于甲醇和丙酮,几乎不溶于氯仿和乙酸乙酯。我们需要寻找一个由环氧物合成环硫物的有效快捷方法。接下来,我将会在这一章介绍如何制备环硫化物。先将环氧化物与催化剂溶解,硫化,之后萃取产物,过柱纯化,减压蒸馏,最后得到纯净的环硫化物。过程之中每隔一段时间都需要通过点板确定产物分布在哪一方溶剂里面。最后通过核磁图谱来确定最终产物是否理想,为下一步的实验做准备。
2.2试剂及仪器
实验中所用主要药品、试剂以及仪器如下表21所示。
表21主要试剂及药品
原文链接:http://www.jxszl.com/hxycl/gfzcl/83616.html
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