聚苯乙烯氯乙酰化反应及其催化剂、溶剂的循环利用

由Friedel Crafts（傅克）酰基化反应制得功能性氯乙酰化聚苯乙烯微球载体（PS-acyl-Cl）,并通过红外光谱、元素分析和光电子能谱等手段对PS-acyl-Cl进行表征,考察了催化剂用量对反应的影响。结果表明：当催化剂和聚苯乙烯摩尔比为15∶1时,反应达到饱和质量增加率（即最大转化率）,且通过改变催化剂用量可以定量控制得到担载量为0~478 mmol/g范围内的PS-acyl-Cl。在此基础上,重点考察了过量催化剂和溶剂的回收循环利用,结果表明：回收液中有的催化剂可直接回用,这可节省新催化剂加入量（如以15∶1的催化剂量加入,可节约40%~50%的新催化剂。）;同时,通过对回收液的回用,还达到溶剂直接回收循环利用的效果,即可同时节约大于70%的溶剂。由此达到了反应过程的经济、绿色、环保。

新型聚四氢呋喃多元醇的合成及表征

以丙三醇或水为共引发剂,三氟化硼乙醚(BF3?OEt2)为引发剂,引发四氢呋喃阳离子开环聚合,合成了一种新型聚四氢呋喃三元醇(PTHF-T)及聚四氢呋喃二元醇(PTMG/PTHF-D)。研究了丙三醇、丙三醇/水、水、反应时间等对聚合反应的影响。用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)表征PTHF结构,凝胶渗透色谱法(GPC)、黏度法测定分子量,端基滴定法测定羟值。结果表明,不同丙三醇/水比例,可定量获得不同官能度的聚四氢呋喃多元醇(PTHF);丙三醇为共引发剂能得到产率高且分子量分布窄的PTHF;同时得出PTHF重均分子量Mw与黏均分子量Mη的关系式。该PTHF-T可用于聚氨酯快速吸附材料的制备。

一种带有梳状柔性季铵链结构吸附材料的合成

以氯乙酰化聚苯乙烯树脂为引发剂，甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体，通过原子转移自由基聚合（ATRP）法制备得到梳状链环氧树脂，该树脂与盐酸三乙胺反应，一步季铵化即得到含梳状柔性季铵链的强碱性阴离子交换树脂（flex—AIQ—R）。研究了溶液pH、反应时间、反应温度、催化剂及试剂用量等对反应的影响。在溶液pH为8～9，催化剂量为2％，盐酸三乙胺与环氧树脂环氧基的物质的量比为5：1。溶剂量为10mL／g，乙醇含量为40％时，于90℃反应10h获得转化率可达85％、担载量为2．78mmol／g的flex-AIQ—R。

一种吸硼的触角状亲水性羟胺树脂的合成与表征

以氯乙酰化聚苯乙烯微球(PS-acyl-Cl)为大分子引发剂通过原子转移自由基聚合法(ATRP)引发亲水性单体丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)单体的共聚合,制得一种具有"柔性"的触角状亲水性环氧载体(PS-acyl-gP(AM-co-GMA)),再经二乙醇胺(DEA)的环氧基开环胺化反应,得到一种含有多齿-五元螯合环的触角状亲水性羟胺树脂(PS-acyl-g-P(AM-co-GMA)-DEA)。经过合成条件优化,结果表明,用乙醇和水组成的混合溶剂,溶剂量为V(Solv)/V(DEA)=3(体积比,下同),试剂用量为n(DEA)/n(epoxy)=2(摩尔比,下同),90℃反应约0.25 h,羟胺树脂增重率可以达到最大值58.6%,经元素分析可得其二乙醇胺担载量最高可以达到3.51 mmol/g,环氧基的转化率最大可以高达86.5%。且羟胺树脂的增重率随着环氧载体链长的增加而增加,而环氧基的转化率也随链长的增加而增加,后者表明,链长似乎有促进作用或邻近基团促进作用。将该螯合树脂直接用于硼的吸附,其饱和吸附量约为37.7 mg/g且树脂5min即可达到吸附平衡,与其它已报道的吸硼树脂相比,该树脂具有更高的吸附量和吸硼速率。