探究聚碳酸酯树脂化学降解反应研究

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1、青岛科技大学硕士学位论文聚碳酸酯树脂化学降解反应研究姓名：李卓申请学位级别：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聚碳酸酯树脂化学降解反应研究摘要本文以常规溶剂及离子液体为反应介质，对聚碳酸酯(PC)的水解和醇解反应进行了研究。首先考察了PC在常规溶剂中的溶解情况以及在碱性催化剂存在下反应时间、反应温度、催化剂用量、水(甲醇)用量及溶剂用量对醇解和水解反应的影响。为废PC化学降解回收单体原料提供了一种条件温和的工艺路线。另外，考察了PC在离子液体中的溶解情况以及化学降解性能。考察了

2、不同种类离子液体对PC醇解和水解反应结果的影响，确定了较佳的离子液体种类和醇解水解反应条件，并对离子液体的回用性能进行了考察，为废PC降解回收单体原料提供了一种清洁环保的新方法。另外，对PC的降解机理和动力学进行了初步探讨，采用熔点测定仪和FT-IR技术对对所得的降解产物的结构进行了表征。对PC在各种常规溶剂中的溶解情况进行了研究，考察了温度、时间等因素并对溶解结果的影响。结果表明，四氢呋喃、1，4．二氧六环、1，2．二氯乙烷对PC的溶解效果较好，在60℃时，PC在上述三种溶剂中的溶解度分别为29．79、28．39和2

3、6．59。制备了多种离子液体，并采用瓜、1HNMR、13CNlVlR等技术对部分离子液体的结构进行了表征，考察了PC在各种离子液体中的溶解情况。表明含胺基的碱性离子液体能够很好的溶解PC。以常规溶剂1，4二氧六环为反应介质，以氢氧化钠为催化剂，对PC的化学降解反应进行了研究。考察了各种因素对PC化学降解反应结果的影响，得到的较佳醇解反应条件为re(PC)：m(1，4．二氧六环)：m(甲醇)：m(氢氧化钠)=1：2：1：0．02，反应温度40℃，时间35rain。在上述条件下，PC醇解率为100％，双酚A(BPA)收率2

4、95％。得到的较佳水解反应条件为re(PC)：m(1，4．二氧六环)：m(氢氧化钠)=1：4：O．15，n(水)：n(PC)=14：1，反应温度100℃，时间8h。在上述条件下，PC水解率≥100％，BPA收率≥95％。以离子液体为反应介质，对PC的化学降解反应进行了研究。考察了离子液体种类和各种因素对PC化学降解反应结果的影响，结果表明，离子液体氯化1．丁基．3．甲基咪唑(【BInim】[C1])是最适宜的反应介质，当[Bmim][C1]和酸功能化的离子液体[HS030pmim][HS04]进行复配使用时，降解效果明

5、显下降，说聚碳酸酯树脂化学降解反应研究明PC不适宜在酸性条件下降解。得到的较佳醇解反应条件为反应温度105℃、反应时间2．5h，n(1手I醇)：n(PC)=8～12：l，m([Bmim][C1])：m(PC)=o．5：l。在上述条件下，PC的醇解率100％，BPA和碳酸二甲酯收率95％以上。离子液体重复使用8次后，PC醇解率和BPA收率无显著降低。得到的较佳水解反应条件为反应温度155"C，反应时间3．Oh，n(水)：n(PC)=10：1，m([BInim】[Cl】)：m(PC)=1．5：1。在上述条件下，PC水解率1

6、00％，BPA收率95％以上。离子液体重复使用8次后，PC醇解率和BPA收率无显著变化。以上研究目前未见文献报道。关键词：离子液体醇解水解聚碳酸酯双酚AⅡ青岛科技大学研究生学位论文STUDYONCHEMICALDEPOLYMEIU．ZATIONOFPOLYCARBONATEABSTRACTInthispaper,hydrolysisandmethanolysisofpolycarbonate(PC)wasstudiedthoughusingroutinesolventsandionicliquidsasreaction

7、media．Inthefirst，thedissolubilityofPCindifferentroutinesolventswasstudied．Andtheeffectsoffactorssuchasreactiontemperature，amountofsolvent，amountofcatalystandreactiontimeonmethanolysisandhydrolysisofPCresultswereexaminedunderalkali—catalyzedascatalyst．Therefore锄m

8、oderateconditionsapproachfordepolymerizationofPCwereprovided．Inthesecond，thedissolubilityofPCindifferentionicliquidsandtheperformancesofPCchemistrydepolymerizationind