碱性树脂催化合成生物质五元环状碳酸酯

生物质材料环氧大豆油和CO2在碱性树脂D201的催化下,通过环加成反应生成五元环状碳酸酯。近一步对D201树脂进行改造和改性,得到系列新型碱性树脂催化剂,考察了温度、时间、催化剂种类等因素对反应的影响。结果表明,制备的碱性树脂催化剂的催化活性均高于D201树脂,其中以碘离子改进型碱性树脂催化剂的催化活性最高,在反应温度为120℃、反应时间为12 h的条件下,可使环氧大豆油的转化率达到90%以上。

芝麻酚与季铵盐共催化环加成反应合成植物油基环状碳酸酯

旨在为植物油基环状碳酸酯产品的制备提供新的研究思路,以环氧大豆油脂肪酸甲酯和二氧化碳为原料,在催化剂季铵盐和氢键供体的作用下,合成植物油基环状碳酸酯。通过单因素实验对植物油基环状碳酸酯的合成条件进行优化,对反应动力学进行了分析,同时对产物植物油基环状碳酸酯进行了红外表征。结果表明:植物油基环状碳酸酯最佳合成条件为以芝麻酚为氢键供体、四丁基溴化铵与芝麻酚物质的量比2∶1、四丁基溴化铵用量10%(以原料环氧键物质的量计)、反应温度120℃、反应压力1.0 MPa、反应时间10 h,在此条件下植物油基环状碳酸酯的产率达91.4%;反应动力学分析表明,芝麻酚的加入降低了反应的活化能,有利于植物油基环状碳酸酯的合成;红外光谱表征结果证明成功合成了产物。综上,实现了无溶剂条件下高效合成植物油基环状碳酸酯。

全生物基非异氰酸酯聚氨酯的制备与性能

通过环氧大豆油与二氧化碳催化加成反应制得五元环碳酸酯,然后与1,10-癸二胺进行开环反应制备了全生物基非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)预聚物,考察了预聚反应条件,并根据该条件直接压片制得NIPU弹性体,研究了NIPU弹性体的性能。结果表明,预聚反应最适宜条件为温度120℃、五元环碳酸酯官能团与胺基的摩尔比约1∶1;NIPU弹性体的玻璃化转变温度为-5℃,拉伸强度为1.8 MPa。

不同交联程度聚羟基氨基甲酸酯的合成及其表征

通过将不同比例的三羟甲基丙烷三缩水甘油醚型五元环状碳酸酯(5CC-TMPTGE)和二官能度聚丙二醇二缩水甘油醚型五元环状碳酸酯(5CC-PPGDGE)进行混合,再与乙二胺进行反应制备聚羟基氨基甲酸酯(PHU)。5CC-TMPTGE的引入改善了PHU的交联密度,从而改善产物的性能。实验结果表明,交联密度最高的PHU-3具有4.5%的低溶胀度和98.4%的高凝胶含量,相应的拉伸强度和玻璃化转变温度也分别达到26.8 MPa和78.3℃,其热失重试验质量损失50%时的温度最高。

4-苄氧甲基-1,3-二氧戊环-2-酮及其聚合物的合成

以苯甲醇、3-氯-1,2-丙二醇和固体光气等为原料,制备了一种五元环状碳酸酯4-苄氧甲基-1,3-二氧戊环2酮(BPC),并用IR、1H NMR、13C NMR、MS、元素分析对其进行了表征.在辛酸亚锡作用下制备了BPC均聚物及其与DL丙交酯(DL- LA)的共聚物,并进行了表征.结果表明,BPC可均聚也可与DL- LA共聚,为改善传统的生物降解型脂肪族聚酯的亲水性及在可降解聚合物中引入反应性基团提供了新的途径.

胺固化CSBO反应过程的研究

详细考察了大豆油基五元环状碳酸酯（CSBO）与二乙烯三胺（DETA）的固化反应过程。通过红外光谱跟踪检测发现，无N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶剂存在时，CSBO与DETA固化反应过程中氨基主要与环状碳酸酯链段中的羰基反应，通过开环聚合生成聚羟基氨基甲酸酯（PHU），显示出较高的选择性；而在DMF溶剂中氨基除进攻环碳酸酯的羰基生成PHU外，还与CSBO链段中的甘油酯基反应生成酰胺；最后通过环氧大豆油（ESBO）与DETA反应进一步验证了胺固化CSBO反应过程中甘油酯基的酰胺化副反应是影响PHU性能的主要原因。