二氧化碳全降解塑料的低成本合成与性能研究

摘要

本文通过氧化锌与不同摩尔比的戊二酸己二酸共混酸反应制备戊二酸锌/己二酸锌复合催化剂，各复合催化剂均获得很高的转化率。红外光谱分析表明各催化剂具有相同的分子结构和组成成分。　　本文以不同的锌化合物为锌源，通过不同的合成路线与己二酸反应制备己二酸锌催化剂，实验结果表明氧化锌与己二酸的反应在较短的时间内完成，并获得很高的产率，而其它合成路线则需要较长的反应时间，但也获得较高的产率。红外光谱和X衍射谱对各催化剂的检测表明氧化锌合成的己二酸锌显示了最高的结晶度和结晶质量，而以氢氧化锌为锌源通过不同的方式制备的己二酸锌只有很低的结晶度和结晶质量。 本文通过热红外(TG/IR)对聚碳酸亚丙酯热分解的跟踪研究表明，聚合物的热分解首先进行无规断链，再进行解拉链反应，分解产物主要为环状碳酸丙烯酯和少量的1，2-丙二醇。　　本文在2L高压釜里进行了二氧化碳与环氧丙烷共聚反应的放大试验，在2.0MPa压力下反应40小时，催化剂的效率达到了60.3gpolymer/gcat.。结构和性能研究显示所得聚合物具有较高的交替度和较好的热性能。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：IndexofTables，FiguresandSchemes、GlossaryofAbbreviationandSymols

第一章绪 论

1.1.引言

1.1.1二氧化碳引发的温室效应

1.1.2.二氧化碳的综合利用

1.1.3.不可降解塑料所带来的白色污染

1.1.4.二氧化碳制备碳酸酯塑料研究的发展

1.1.5.二氧化碳塑料的市场前景

1.1.6.开发二氧化碳塑料的意义

1.2.二氧化碳共聚制备脂肪族聚碳酸酯塑料的研究

1.2.1.与二氧化碳共聚的单体化合物

1.2.2.二氧化碳与环氧化合物共聚所用的催化剂

1.2.3.二氧化碳和环氧化物的共聚条件及共聚机理

1.3.二氧化碳共聚物的结构与性能研究

1.3.1.二氧化碳共聚物的结构

1.3.2.二氧化碳共聚脂肪族碳酸酯塑料的物理性能

1.3.3.二氧化碳共聚物的热性能

1.3.4.二氧化碳共聚物的降解特性

1.4.二氧化碳共聚物的应用研究

1.5.本论文研究的内容及意义

1.6.参考文献

第二章蒙脱土负载戊二酸锌催化剂对二氧化碳与环氧丙烷共聚反应的催化

2.1.引言

2.2.实验部分

2.2.1.反应试剂

2.2.2.蒙脱土的酸化处理

2.2.3.戊二酸锌的制备

2.2.4.负载催化剂(ZnGA-MMT)的制备

2.2.5.二氧化碳(CO2)与环氧丙烷(PO)的共聚合反应

2.2.6.催化剂及聚合物的表征

2.3.结果与讨论

2.3.1.蒙脱土的酸处理对蒙脱土结构形态的影响

2.3.2.戊二酸锌在酸化蒙脱土上的分布及其化学结构和结晶形态的变化

2.3.3.蒙脱土负载戊二酸锌催化剂催化二氧化碳与环氧丙烷共聚反应

2.3.4.共聚物聚碳酸亚丙酯的结构研究

2.3.5.共聚物的性能研究

2.4.结论

2.5.参考文献

第三章戊二酸锌/己二酸锌复合催化剂的制备及其对二氧化碳与环氧丙烷共聚反应的催化

3.1.前言

3.2.实验部分

3.2.1.反应试剂

3.2.2.复合催化剂的制备

3.2.3.己二酸锌的制备

3.2.4.二氧化碳(CO2)与环氧丙烷(PO)的共聚合反应

3.2.5.催化剂的结构表征

3.2.6.聚合物的结构与性能表征

3.3.结果与讨论

3.3.1.复合催化剂的制备

3.3.2.复合催化剂的化学结构和结晶形态研究

3.3.3.复合催化剂对二氧化碳与环氧丙烷共聚反应催化活性的研究

3.3.4.共聚物聚碳酸亚丙酯的结构和性能研究

3.4.结论

3.5.参考文献

第四章己二酸锌的制备及对二氧化碳与环氧丙烷共聚反应的催化活性研究

4.1.前言

4.2.实验部分

4.2.1.反应试剂

4.2.2.己二酸锌的制备

4.2.3.二氧化碳(CO2)与环氧丙烷(PO)的共聚合反应

4.2.4.催化剂的结构表征

4.2.5.聚合物的结构与性能表征

4.3.结果与讨论

4.3.1.己二酸锌的制备

4.3.2.己二酸锌的结构和结晶形态研究

4.3.3.二氧化碳与环氧丙烷的共聚反应

4.3.4.二氧化碳与环氧丙烷共聚反应中副产物的研究

4.3.5.共聚物聚碳酸亚丙酯的结构研究

4.3.6.聚碳酸亚丙酯(PPC)的热性能研究

4.3.7.聚碳酸亚丙酯热分解产物的分析

4.3.8.聚合物的机械性能分析

4.4.结论

4.5.参考文献

第五章二氧化碳与环氧丙烷共聚合反应放大试验

5.1.引言

5.2.实验部分

5.3.结果与讨论

5.3.1.聚合反应结果

5.3.2.聚合物的结构测定

5.3.3.聚合物的性能测定

5.4.二氧化碳与环氧丙烷共聚反应的中试设计

5.5.结论

附图

攻读学位期间发表文章、专利目录

致谢

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