離子液體體系中聚碳酸酯解聚研究.pdf

1、離子液體作為21世紀(jì)的綠色溶劑，在常壓、相對較低的溫度下，將聚合物有效降解為可回收利用的單體。本文重點(diǎn)綜述了聚碳酸酯回收循環(huán)利用現(xiàn)狀和國內(nèi)外關(guān)于離子液體體系中聚合物的解聚研究進(jìn)展，在此基礎(chǔ)上開展了離子液體體系中聚碳酸酯（PC）解聚的探索性研究。選取五種離子液體[Hmim]CF3SO3、[mim]HSO4、[BMSIM]CF3SO3、[Hmim]HSO4、[Bzmim]CF3SO3分別作為解聚反應(yīng)介質(zhì)，以雙酚A（BPA）、碳酸二苯酯（DP

2、C）為解聚目標(biāo)產(chǎn)物，通過PC解聚效果的對比，篩選出一種效果較好的離子液體[Hmim]CF3SO3，進(jìn)一步探討反應(yīng)條件對PC解聚率、主產(chǎn)物產(chǎn)率的影響。實(shí)驗(yàn)采用傅立葉紅外光譜（FT-IR）、氣相色譜（GC）、氣-質(zhì)聯(lián)譜（GC-MS）、高效液相色譜（HPLC）、液-質(zhì)聯(lián)譜（LC-MS）對解聚產(chǎn)物進(jìn)行定性與定量分析。 在溫度130-210℃、反應(yīng)時(shí)間3-24h、離子液體用量4.0-20.0 g/gPC條件下對PC在[Hmim]CF3SO

3、3中的解聚反應(yīng)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：解聚產(chǎn)物主要為BPA，選擇性較高；主產(chǎn)物BPA產(chǎn)率隨著反應(yīng)溫度升高、反應(yīng)時(shí)間的延長而升高，若要得到較高的產(chǎn)率，在反應(yīng)溫度相對較低時(shí)，需要延長反應(yīng)時(shí)間；在反應(yīng)溫度相對較高時(shí)，只需較短的反應(yīng)時(shí)間即可。當(dāng)反應(yīng)溫度為170℃、反應(yīng)時(shí)間為18h、離子液體用量為12.0 g/gPC時(shí)，BPA產(chǎn)率可達(dá)84.4％。通過對PC解聚產(chǎn)物的分析，結(jié)合PC的鏈節(jié)特點(diǎn)，初步提出了PC在[Hmim]CF3SO3中的解聚機(jī)理。

4、 以乙二醇作為解聚反應(yīng)介質(zhì)，對比研究了非離子液體體系中PC解聚效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在反應(yīng)溫度為170℃、反應(yīng)時(shí)間為15h、乙二醇用量為8.0 ml/gPC、催化劑Zn（Ac）2用量0.5％條件下PC解聚率高達(dá)98.3％，BPA產(chǎn)率為63.7％，低于相同反應(yīng)溫度下[Hmim]CF3SO3中BPA產(chǎn)率。通過離子液體中PC解聚效果與課題組超臨界流體（水、甲醇、乙醇）解聚效果的對比，發(fā)現(xiàn)[Hmim]CF3SO3、超亞臨界乙醇、甲醇-水共溶劑