[發明專利]一種環氧開環聚合用催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202210735169.6
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN114940752B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 王利國;曾憲強;李會泉;曹妍;賀鵬;陳家強;鄭征;徐爽
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 劉二艷

本發明提供了一種環氧開環聚合用催化劑及其制備方法與應用，所述制備方法包括如下步驟：混合載體、活性組分與溶劑，混合后進行干燥，研磨得到所述環氧開環聚合用催化劑，所述載體包括氮化硼和/或改性氮化硼。通過載體與活性組分配合，能夠提高環氧化合物的開環聚合反應的反應活性，提高聚合速率，因此，本發明提供制備方法所得催化劑的催化活性較強，適用于環氧化合物的開環聚合反應。

技術領域

本發明屬于催化劑制備技術領域，涉及一種環氧開環聚合用催化劑及其制備方法與應用。

背景技術

聚醚是一類廣泛應用于合成聚氨酯、鋰電池電解質、造紙、涂料、彈性體、泡沫塑料、化妝品等領域的高分子材料，聚醚通過環氧化物單體開環聚合而成，例如環氧乙烷、環氧丙烷是最常用的聚合單體。

工業中合成聚醚使用最多的催化劑為堿金屬氫氧化物或Zn-Co雙金屬氰化物(DMC)。氫氧化鉀的最常用的一種催化劑，因為成本較低，催化活性中等。但由于強堿度容易引起單體的異構化反應，無法制備高質量聚醚產品。而且，使用氫氧化鉀作為催化劑時，需要對聚醚產品進行精制去除鉀離子，增加了生產成本。雙金屬氰化物作為氫氧化鉀的替代催化劑，使用過程中不需要進一步的純化操作，具有高催化活性，能夠在在較短的反應時間內實現單體聚合轉化成聚醚。

雙金屬氰化物催化劑的催化活性主要受金屬活性位點的影響，但在反應過程中金屬活性位點并不能全部參與反應，造成活性金屬的利用率較低。研究人員采用將雙金屬氰化物固定在載體上，成功的提高了雙金屬氰化物催化劑的活性，同時減少了所需的活性金屬的使用量。常用的載體為氧化硅和二氧化鈦，氮化硼是一種由氮原子和硼原子構成的晶體，具有導熱性高、高比表面積、強化學穩定性等優點，作為載體可應用于氨合成、CO氧化和費托合成等催化體系。

本發明采用氮化硼或改性氮化硼作為雙金屬氰化物催化劑載體，雙金屬氰化物作為活性組分，通過簡單的浸漬負載方法制備了一種環氧開環聚合的高活性催化劑及其制備方法與應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種環氧開環聚合用催化劑及其制備方法與應用，所述環氧開環聚合用催化劑的制備方法簡單，雙金屬氰化物能夠均勻分散于載體，金屬活性中心的可用性和數量得到了提高，提高了其催化活性。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種環氧開環聚合用催化劑的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

混合載體、活性組分與溶劑，混合后進行干燥，研磨得到所述環氧開環聚合用催化劑。

所述載體包括氮化硼和/或改性氮化硼。

優選地，所述混合包括超聲和/或攪拌。

優選地，所述攪拌的轉速為300-800r/min，例如可以是300r/min、400r/min、500r/min、600r/min、700r/min或800r/min，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。

優選地，所述攪拌的時間為12-20h，例如可以是12h、13h、14h、15h、16h、18h或20h，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。

優選地，所述干燥的方法包括真空干燥，所述真空干燥的溫度為90-110℃，例如可以是90℃、95℃、100℃、105℃或110℃，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。

優選地，所述溶劑包括水。

優選地，所述載體、活性組分與溶劑的質量比為1:(0.1-0.4):10，例如可以是1:0.1:10、1:0.15:10、1:0.2:10、1:0.25:10、1:0.3:10、1:0.35:10或1:0.4:10，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。