β-蒎烯固体酸催化合成蒎烯树脂的研究

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本文以β-蒎烯为原料,研究固体超强酸SO42-/TiO2、负载型Y型分子筛为催化剂的β-蒎烯阳离子聚合反应。主要研究内容及其结果如下:1、研究了TiO2、732大孔磺酸树脂、Y型沸石分子筛、膨润土以及活性碳等各种载体负载AlCl3后所制成的固体酸催化剂对β-蒎烯阳离子聚合反应催化活性。结果表明,以Y型沸石分子筛作为载体负载AlCl3对β-蒎烯阳离子聚合反应具有较好的催化活性,β-蒎烯树脂的得率78.0%。2、考察了负载型Y型分子筛负载AlCl3的量、溶剂等对聚合反应的影响。结果表明,当催化剂CCl4为溶剂,AlCl3的负载量为3mmol·g-1,有利于β-蒎烯阳离子聚合反应,β-蒎烯树脂得率达82.0%。探讨了β-蒎烯固体超强酸SO42-/TiO2催化聚合反应,当浸渍硫酸的浓度为1mol·L-1,焙烧温度选择500℃,固体超强酸SO42-/TiO2对β-蒎烯阳离子聚合反应的催化活性较佳,β-蒎烯树脂得率为6.8%。3、优化了固体超强酸SO42-/TiO2和AlCl3/Y型沸石分子筛催化β-蒎烯阳离子聚合反应工艺条件,以固体超强酸SO42-/TiO2催化β-蒎烯阳离子聚合反应优化条件是,催化剂用量为30%(单体质量百分比),反应在20℃下维持4h时,蒎烯树脂得率达24.6%;以AlCl3/Y型沸石分子筛催化剂的优化条件是,催化剂用量为4%(单体质量百分比),反应在0℃下维持4h时,菰烯树脂得率86.7%。4、考察固体超强酸SO42-/TiO2,AlCl3/Y型沸石分子筛重复使用对聚合反应的影响。固体超强酸SO42-/TiO2不能重复使用。虽然AlCl3/Y型沸石分子筛可连续多次重复使用,但是β-蒎烯树脂的得率也有明显降低。
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