[發明專利]一種碳酸酯類有機凝膠聚合物制備方法

有效

• 申請號: 201610805067.1
• 申請日: 2016-09-06
• 公開（公告）號: CN106279660B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 呂興強;劉江;賈立;周瑞
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: C08G64/42
• 分類號: C08G64/42;C08G64/30;B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 劉華

一種碳酸酯類有機凝膠聚合物制備方法，包括以下步驟：在催化劑的作用下，以二醇類碳酸二甲酯和1,3,5?苯三羧酸三甲酯為原料，通過兩步法合成碳酸酯類有機凝膠聚合物；本發明制備的碳酸酯類有機凝膠聚合物有著良好的熱穩定性和高效的溶脹性，在污水處理和海上泄油處理有著潛在的應用前景；實驗表明，改變不同的二醇類，生成的第一步預聚物對于聚合生成的最終產物的交聯程度及其溶脹性能有著重要影響；原料成本低廉，制備方法簡單，合成成本低，這種碳酸酯類均綠色無毒環保，利于工業化生產；本發明制備的碳酸酯有機凝膠聚合物有著良好的熱穩定性和高效的溶脹性，在污水處理和海上泄油處理有著潛在的應用前景。

技術領域

本發明屬于高分子材料應用領域，在污水處理和海上泄油處理有著潛在的應用前景，涉及到碳酸酯類有機凝膠聚合物制備方法。

背景技術

聚合物凝膠在化學研究中起著非常重要的作用，因為它們在吸收了溶劑后膨脹尺寸是原來尺寸的幾倍甚至上百倍，這是取決于凝膠的化學結構。作為一種吸收劑材料和分離介質，這種性質在分析和工業中可以得到非常廣泛的實際應用。

近年來，在世界范圍內由于人們對數百萬噸的石化產品的需求，化學泄漏對水和土壤的污染造成環境和野生動物的危害，吸引了人們大量的關注。因此,清理化學泄漏是一個緊急而且具有挑戰性的任務。使用有機吸附劑處理化學泄漏有著非常明顯優勢：易操作、低成本、清理徹底且不會二次污染。在清理原油、燃料和有毒的有機溶劑上，三維多孔材料的疏水性和親油性的有利的因素在于它們對石油和有機溶劑的高選擇性、高吸收能力、可重用性和吸附質的回收。

隨著環保事業重視和管理力度的加大以及碳酸二甲酯越來越明顯的價格優勢，與各種脂肪族或者芳香族二醇，采用酯交換法合成聚碳酸酯的綠色工藝表現出越來越大的吸引力和環保經濟優勢。這種聚碳酸酯是種潛在的生物相容性、生物可降解性、無毒性材料。將碳酸酯基引入其中，使聚碳酸酯具有優異的耐水解性能且分子鏈具有較大的柔順性,可作為合成交聯聚合物的原料。

按交聯劑種類不同，主要分為：有機過氧化物交聯、有機硅交聯、疊氮化物交聯及離子交聯(鹽交聯)等。研究工作者對以上的交聯劑有了深入的研究，本發明以新型的芳香族脂類——1,3,5-苯三羧酸三甲酯為交聯劑，與聚碳酸酯類發生交聯反應，嘗試合成新型聚合凝膠，并通過其具有的溶脹性能等發掘其潛在的利用價值。迄今為止，尚無通過上述方法制備合成這種碳酸酯類有機凝膠聚合物的報道。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種碳酸酯類有機凝膠聚合物制備方法，通過在二醇類與碳酸二甲酯聚合生成的聚合物的基礎上，引入1,3,5-苯三羧酸三甲酯這種交聯劑，以兩步法合成碳酸酯類有機凝膠聚合物；得到的聚合物具有良好的熱穩定性和高效的溶脹性。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種碳酸酯類有機凝膠聚合物制備方法，包括以下步驟：

在催化劑的作用下，以二醇、碳酸二甲酯和1,3,5-苯三羧酸三甲酯為原料，通過兩步法合成碳酸酯類有機凝膠聚合物。

所述的兩步法包括：先將催化劑、二醇和碳酸二甲酯在氮氣保護下120℃反應1h，二醇與碳酸二甲酯的摩爾比為1：1.5，催化劑為2.16mg，在10kPa的壓力條件下190℃反應6h生成預聚物，用甲醇洗滌，真空干燥得到第一步產物；再將1g的第一步產物，126mg的1,3,5-苯三羧酸三甲酯和1.35 mg催化劑在氮氣保護下150 ℃反應9h，在10kPa的壓力條件下190℃反應12h生成最終產物，用氯仿洗滌，真空干燥得到碳酸酯類有機凝膠聚合物。

所述的二醇為：1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇或1,4-苯二甲醇中的一種。

所使用的催化劑為甲醇鈉。

所述反應為本體熔融聚合。