專利名稱：一種復(fù)合型二元羧酸鋅催化劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本法明涉及催化劑制備領(lǐng)域，特別涉及一種復(fù)合型二元羧酸鋅催化劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
石油資源日漸枯竭、溫室效應(yīng)愈加嚴重、白色污染迅速蔓延已成為當今人類社會亟代解決的三大環(huán)境問題。聚甲基 乙撐碳酸酯(PPC)是一種由環(huán)氧丙烷和CO2聚合而成的高分子材料，由日本京都大學(xué)的井上祥平于1969年首次合成(J. Polym. Sci: Polym.Lett. Ed, 1969，7: 287-292)。作為一種新型的非完全石油基塑料，它的原料并不完全來自石油，從而減少了對石油資源的依賴。此外，PPC以CO2氣體作為單體之一，在利用“溫室氣體”的同時，又具有全降解的特性，能有效減輕“白色污染”。這無疑給人類社會解決上述三大環(huán)境問題帶來了希望，因此，高效率低成本的合成PPC作為大規(guī)模應(yīng)用及推廣PPC的必要前提之一，成為各國科學(xué)家關(guān)注的熱點。經(jīng)過近半個世紀的發(fā)展，各國科學(xué)家已開發(fā)出多種多樣的均相或者非均相催化體系用于二氧化碳和環(huán)氧化合物共聚，其中，二元羧酸鋅催化劑以其活性較高、易于制備、無毒無害、易于儲存等優(yōu)點，仍然是迄今為止最具備工業(yè)化前景的催化劑。因此，如何在現(xiàn)有二元羧酸鋅催化劑基礎(chǔ)上開發(fā)新的、兼具高活性與經(jīng)濟性的催化劑，對于進一步降低成本提聞生廣效率，具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種催化效率更高、聚合活性更強、選擇性更好的復(fù)合型二元羧酸鋅催化劑。本發(fā)明的另一目的在于提供上述復(fù)合型二元羧酸鋅催化劑的制備方法。本發(fā)明還有一目的在于提供上述復(fù)合型二元羧酸鋅催化劑的應(yīng)用。本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)
本發(fā)明所述的一種復(fù)合型二元羧酸鋅催化劑，是以二元羧酸鋅R(COO)2Zn為主催化劑，以叔胺類化合物為共催化劑復(fù)合而成；其中，式中R為丙基或丁基，分別代表戊二酸鋅和己二酸鋅，叔胺類化合物為4，4’ -四甲基二氨基二苯甲烷、N，N，N’，N’ -四甲基-1，6-己二胺、N, N- 二甲基間甲苯胺或N，N- 二甲基對甲苯胺，叔胺類化合物的結(jié)構(gòu)式如下
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合型二元羧酸鋅催化劑，其特征在于以二元羧酸鋅R(COO)2Zn為主催化劑，以叔胺類化合物為共催化劑復(fù)合而成；其中，式中R為丙基或丁基，叔胺類化合物為4，4’ -四甲基二氨基二苯甲烷、N，N，N’，N’ -四甲基-1，6-己二胺、N，N- 二甲基間甲苯胺或N，N- 二甲基對甲苯胺,叔胺類化合物的結(jié)構(gòu)式如下
2.權(quán)利要求I所述的復(fù)合型二元羧酸鋅催化劑的制備方法，其特征在于首先將二元羧酸鋅在真空9(T120°C下干燥，冷卻后備用；然后，在高純Ar或N2保護下，將二元羧酸鋅和叔胺類化合物按摩爾質(zhì)量比I: O. 25^1:10放入反應(yīng)器中，加入有機溶劑，在40°C 80°C下超聲震蕩2(Γ50分鐘后，再將溶劑旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)；最后，將上一步反應(yīng)得到的混合物置于7(T90°C并有Ar或N2保護下陳化2小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合型二元羧酸鋅催化劑的制備方法，其特征在于該復(fù)合催化劑中二元羧酸鋅與叔胺化合物這兩個組分的摩爾質(zhì)量比為1:0. 25"!:2。
4.權(quán)利要求I所述的復(fù)合型二元羧酸鋅催化劑在催化二氧化碳與環(huán)氧丙烷共聚合制備聚甲基乙撐碳酸酯的應(yīng)用，其特征在于所述應(yīng)用方法如下 將復(fù)合催化劑置于高壓反應(yīng)釜內(nèi)，于9(T120°C下真空干燥；待高壓釜冷卻至室溫，利用其真空快速吸入環(huán)氧丙烷，隨后充入二氧化碳至壓力為2. (Γ6. O MPa ;加熱至5(T80°C并保持，反應(yīng)8 30小時；反應(yīng)結(jié)束后將釜冷卻至室溫，釋放二氧化碳，并將釜內(nèi)固體取出，得到聚甲基乙撐碳酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于所述方法中單體環(huán)氧丙烷與該復(fù)合催化劑的質(zhì)量比為30:1 150: I。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于所述方法中單體環(huán)氧丙烷與該復(fù)合催化劑的質(zhì)量比為30:1 50: I。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合型二元羧酸鋅催化劑及其制備方法和應(yīng)用。所述的復(fù)合型二元羧酸鋅催化劑是以二元羧酸鋅為主催化劑，以叔胺類化合物為共催化劑復(fù)合而成。其制備方法為將二元羧酸鋅和叔胺類化合物放入反應(yīng)器中，經(jīng)超聲震蕩，陳化等步驟制備得到。該復(fù)合型二元羧酸鋅催化劑在催化二氧化碳與環(huán)氧丙烷共聚合制備聚甲基乙撐碳酸酯的應(yīng)用中相對現(xiàn)有技術(shù)中的催化劑具有催化效率更高、聚合活性更強、選擇性更好等優(yōu)點。
文檔編號C08G64/34GK102952264SQ20121028607
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月13日
發(fā)明者孟躍中, 唐磊, 肖敏, 王拴緊, 韓東梅 申請人:中山大學(xué)