探究离子液体的制备及催化降解聚酯树脂的性能研究

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1、青岛科技大学硕士学位论文离子液体的制备及催化降解聚酯树脂的性能研究姓名：崔晓申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：刘福胜20090613青岛科技大学研究生学位论文离子液体的制备及催化降解聚酯树脂的性能研究摘要本文首先设计并合成了不同类型的离子液体，考察了离子液体对聚酯树脂(PET)的溶解情况，然后以离子液体为反应介质和催化剂，对PET分别进行了水解、甲醇醇解及辛醇醇解反应研究。考察了离子液体种类、反应时间、反应温度、催化剂用量、水(或醇)用量及溶剂用量对降解反应结果的影响。另外，对离子液体的重复使用性能进行了研究，并采用红外光谱对所得的各种降解产品进行了表征。设计合成了20余种不同类型的

2、离子液体，采用FT．R和NMR．技术对部分离子液体结构进行了表征。考察了离子液体种类、温度与时间对PET溶解性能的影响。结果表明，氯化1．丁基一3．甲基咪唑离子液体溶解效果最佳，在130℃，8h溶解度可达15．39。对PET在离子液体环境下的水解反应进行了研究，考察了离子液体种类、反应温度、反应时间、溶剂型离子液体用量及催化剂型离子液体用量对PET水解反应结果的影响。结果表明，性能较好的溶剂型离子液体为氯化1．丁基．3．甲基咪唑([BIIlim][Cl】)，催化剂型离子液体为1．甲基．3。(3．磺酸基丙基)咪唑硫酸氢盐([HS03-pmim]['I-IS04])，较佳工艺条件为m(PET)：

3、m(H20)：m([Bmim][C1])：m([HS03-pmim][HS04])=3：4：6：0．6，反应温度170。C，反应时间4．5h。在上述条件下，PET降解率100％，产品对苯二甲酸收率大于88％。离子液体重复使用8次后，PET降解率和对苯二甲酸收率无明显降低。对PET在离子液体环境下的甲醇醇解反应进行了研究，考察了离子液体种类、反应温度、反应时间、溶剂型离子液体用量、催化剂用量及甲醇用量对PET甲醇醇解反应结果的影响。结果表明，性能较好的溶剂型离子液体为[Bmim][C1】，较佳工艺条件为m([Bmim][C1])：m(PET)=2：1，m(甲醇)：m(PET)--4：1，醋酸锌

4、占反应液5％，反应温度160℃，反应时间3．0h。在上述条件下，PET降解率100％，产品对苯二甲酸二甲酯的收率88％以上。离子液体重复使用8次后，PET降解率和对苯二甲酸二甲酯的收率无明显降低。对PET在离子液体环境下的辛醇醇解反应进行了研究，考察了反应时间、原料配比、溶剂型离子液体和催化剂用量对PET辛醇醇解反应结果的影响。结果表离子液体的制备及催化降解聚酯树脂的性能研究明，较佳工艺条件为反应温度为回流温度，m([Bmiml[C11)：m(PET)=2：1，n(异辛醇)：n(PET)=3：1，醋酸锌占PET1％，反应时间3．5h。在上述条件下，PET降解率可以达到100％，产品对苯二甲酸

5、二(2一乙基己)酯收率可达到90％以上。离子液体重复使用8次后，PET降解率和产品的收率无明显降低。有关PET在离子液体条件下的化学降解反应研究目前未见文献报道。关键词：聚对苯二甲酸乙二醇酯水解醇解对苯二甲酸对苯二甲酸二甲酯对苯二甲酸二(2．乙基己)酯离子液体Ⅱ青岛科技大学研究生学位论文SYNTHESISOFIONICLIQUIDSANDTHEIRCATALYTICPEI己FORMANCEINDEPOIjnⅥERIZATIONOFPOLYETHYLENETEREPHTHALATEABSTRACTInthispaper，differentkindsofionicliquidsweredesig

6、nedandsynthesizedandthedissolubilityofpoly(ethyleneterephthalate)(PET)inionicliquidswasstudied．Hydrolysis，methanolysisand2-ethylhexanolysisofPETwereinvestigatedusingionicliquidsasreactionmediaandcatalyst．Moreover，theeffectsofkindsofionicliquids，reactiontime，reactiontemperature，amountofcatalyst，dosa

7、geofwaterormethanolanddosageofsolventondepolymerizationofPETwereexaminedrespectively．ThereusableperformancesofionicliquidswerealsoexaminedandtheobtainedproductswerecharacterizedbyFT-IR．Over20differentkindso