聚丁二酸丁二酯合成中工艺条件对酯化过程副产物四氢呋喃的影响

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考察了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)直接酯化过程中四氢呋喃(THF)副产物的生成原因、控制条件及对聚合过程的影响。   考察了生成 THF的副反应对PBS后期缩聚终产物分子量的影响;研究了丁二酸和1,4-丁二醇直接酯化过程中,不同工艺条件下对酯化率和THF生成率的影响;通过研究工艺条件对丁二酸二甲酯和1,4-丁二醇酯交换反应过程中酯化率与 THF生成率的影响,探讨了端丁羟基脱除反应对生成THF副反应的贡献。   研究结果表明:(1)酯化过程中生成THF的副反应改变了实际参加反应的原料摩尔比,并对缩聚终产物的分子量产生影响,实际参加酯化反应的原料摩尔比相同时,PBS缩聚反应终产物的数均分子量Mn值比较接近。(2)在搅拌速度低于200 r/min的情况下,搅拌速度提高,酯化反应速率和THF生成速率均有提高;搅拌速度越快,反应初期 THF生成率越高,但随着酯化率的提高,THF生成率的增长趋势却低于低搅拌速度的情况,最终 THF的生成率低于低搅拌速度的情况。反应温度提高,相同酯化率下的THF生成率增加。1,4-丁二醇对丁二酸的摩尔比越大,相同酯化率下的THF生成率越高。通入N2能够降低相同酯化率下的 THF生成率。钛酸四丁酯(Ti(OBu)4)对酯化率和 THF生成率的影响均不明显,d72树脂可以同时促进酯化速率和 THF生成速率,Na3PO4可以有效地提高酯化速率,降低THF生成速率,使相同酯化率下的 THF生成率降低。(3)由端丁羟基脱除生成的 THF远小于酸催化1,4-丁二醇环化生成的THF,后者是PBS酯化过程THF产生的主要原因。Ti(OBu)4和Na3PO4均能够加快酯交换反应速率,降低端丁羟基脱除反应速率,使相同酯化率下 THF生成率降低。酸的存在也会影响端丁羟基脱除反应,使THF生成率提高。
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