[發明專利]一種利用三氟化硼配合物催化制備聚縮醛共聚物的制備方法

在審

• 申請號: 202310081901.7
• 申請日: 2023-02-08
• 公開（公告）號: CN115926077A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 程進;楊天勇;顧憶南;李旭陽;張湘敏;朱琪;李謹;張素慧;王思磊;丁成;劉長春;薛敘明;陳川;單玉華;孫洪
• 申請（專利權）人: 常州工程職業技術學院
• 主分類號: C08G2/18
• 分類號: C08G2/18;C08G2/06
• 代理公司: 湖州果得知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33365
• 代理人: 湯荷芬

本發明涉及聚縮醛共聚物的制備方法，特別涉及采用三氟化硼阿魏酸配合物作催化劑制備聚縮醛共聚物的制備方法。本發明采用三氟化硼阿魏酸配合物作催化劑，三聚甲醛為聚合單體，添加少量二甲氧基甲烷為分子鏈引發劑，少量二氧戊環為共聚單體，制備聚縮醛共聚物。該制備方法引入生物基阿魏酸，提升了生物質利用效率，提升了生物質的利用價值。同時催化劑性能相對穩定，生產過程經濟環保，適用于工業化放大生產。

技術領域

本發明涉及聚縮醛共聚物的制備方法，特別涉及采用三氟化硼阿魏酸配合物作催化劑制備聚縮醛共聚物的制備方法。

背景技術

聚縮醛共聚物是一種綜合性能優良的工程塑料，具有高的力學性能，如強度、模量、耐磨性、韌性、耐疲勞性和抗蠕變性，還具有優良的電絕緣性、耐溶劑性和可加工性，是五大通用工程塑料之一。

聚甲醛的制備是以甲醇為原料氧化為甲醛，然后以甲醛為單體聚合為樹脂的生產技術；包括兩種生產路線:一種是均聚甲醛生產路線，它以高純氣態甲醛或三聚甲醛作為聚合的單體；另一種是共聚甲醛生產路線：共聚甲醛的聚合單體是二氧五環、三聚甲醛、或環氧乙烷。然而現有共聚甲醛產品的附加值仍有待改進。

發明內容

為提升現有共聚甲醛產品的附加值，本發明生物基阿魏酸的使用價值，本發明將其制備成了三氟化硼阿魏酸配合物，用于催化聚縮醛共聚物的制備。

一種利用三氟化硼配合物催化制備聚縮醛共聚物的制備方法，其步驟如下：

（1）配合物催化劑的合成

在干燥且氮氣保護的磁力攪拌反應釜中加入干燥阿魏酸和無水正己烷；攪拌下鼓入三氟化硼氣體，使之充分接觸并吸收，其間保持反應溫度低于20°C；制備完畢后，迅速取出配合液密封保存待用；反應式見式1；

阿魏酸????????????????????????三氟化硼阿魏酸配合物

式1

（2）共聚合反應

將三聚甲醛、二甲氧基甲烷及二氧戊環按照配比加入到氮氣保護的雙槳葉式反應器中，反應器底部采用夾套式，通過熱水加熱和冷卻水冷卻，反應式見式2；

式2

反應器開始反應產生白色不可溶固體；經三乙胺水溶液攪拌終止反應后粉碎，分離得到的固體聚甲醛，經過干燥最終得到聚甲醛粉末產品。

阿魏酸，化學名稱為3-甲氧基-4-羥基肉桂酸，化學式為C₁₀H₁₀O₄，是從阿魏的樹脂中提取的一種酚酸。阿魏為傘形科多年生草本植物，生于多沙地帶，阿魏含揮發油、樹脂及樹膠等，樹脂中含阿魏酸及其酯類。阿魏酸一般可通過三種途徑從植物中獲得：一是從阿魏酸與一些小分子的結合物中獲得，二是從植物細胞壁中獲得，三是通過組織培養獲得。阿魏酸毒性低，易于為人體代謝，可用做食物防腐劑，在食品、醫藥等方面有著廣泛用途。

本發明采用上述利用生物基阿魏酸的三氟化硼配合物催化制備聚縮醛共聚物的制備方法。通過采用三氟化硼與阿魏酸發生配合反應制備三氟化硼阿魏酸配合物的無水正己烷溶液；以該溶液為催化劑，三聚甲醛為聚合單體，二甲氧基甲烷為分子鏈引發劑，二氧戊環為共聚單體（使主鏈上含有少量—C—C—鍵結構，可以阻斷自由基降解，從而提高共聚甲醛的穩定性），制備聚縮醛共聚物。

作為優選，所述配合物催化劑及聚縮醛共聚物的制備方法中投料范圍為：

（1）配合物催化劑的制備過程中，阿魏酸無水正己烷的質量比為1:45-55，三氟化硼氣體為過量；