聚苯胺/Pd(Ⅱ)催化CO与苯乙烯聚合反应研究

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烯烃与CO交替共聚生成聚酮的研究不但充分利用了一碳资源,而且可以缓解石油资源的短缺,同时又可以降低对环境的污染,是现阶段高分子材料研发的热点之一。本文以聚苯胺为载体负载氯化钯形成钯系催化体系,并将其应用于苯乙烯与一氧化碳的聚合反应,系统分析了催化剂活性以及产物结构的影响因素。同时,对苯乙烯与CO共聚反应的合成动力学以及聚酮的热分解动力学进行了初步考察,以期为今后聚酮的研发及产业化提供一定的基础数据和理论。本文主要实验内容如下:(1)催化剂载体聚苯胺的合成方法为化学氧化合成法,并分析不同的制备条件,如聚苯胺的制备介质、催化剂的负载介质等对催化剂催化活性影响,得出较佳的催化剂制备条件为C十六烷基二甲基溴化铵=0.004mol/L,pH=5,最大催化活性为25.68gPK/g催化剂.h。(2)对聚合反应条件如反应温度、反应压力、反应时间以及催化剂用量进行单因素考察和正交试验,确定其适宜反应条件,适宜反应条件为:T=75℃、P=3.OMpa、t=1.0h、m=O.11g,适宜条件下催化剂活性为26.75gPK/g催化剂.h。(3)采用SEM、TEM、TGA、DTG、XRD、UV-vis等手段对催化剂的微观结构、形貌进行了初步考察。并结合催化剂的催化活性,初步考察了催化剂活性与其结构、形貌之间的关系。(4)依据合成聚酮时压力随时间的变化规律,研究了不同催化体系中合成聚酮的宏观动力学。(5)采用红外吸收光谱(FT-IR)和核磁共振(NMR)分析可聚酮的结构,采用TGA、DTG等分析方法对以纯氯化钯作为催化剂及负载型催化剂制备的聚酮进行了热降解分析,结果表明以负载型催化剂为主催化剂制备的聚酮的热稳定性较好,同时采用微分法和积分法得出了聚酮分解的活化能。
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