二氧化硅微球负载脲催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:24194683 阅读:33 留言:0更新日期:2020-05-20 10:33
本发明专利技术属于化工领域,公开了一种二氧化硅微球负载脲催化剂及其制备方法,该二氧化硅微球负载脲催化剂通过氨丙基化二氧化硅微球与带有Py取代基的异氰酸酯反应后制得;本发明专利技术还公开了上述二氧化硅微球负载脲催化剂与有机碱协同催化内酯单体开环聚合的一种应用。本发明专利技术提供的二氧化硅微球负载脲催化剂可以通过简单过滤从反应物中分离出来,保证了聚合物中无脲催化剂残留,且聚合物的数均分子量控制在1000‑100000g/mol之间,分子量分布窄,解决了现有技术中脲催化剂在制备的聚合物中有残留的问题。本发明专利技术的二氧化硅微球负载脲催化剂适用于内酯单体制备聚合物过程中与有机碱协同作为催化体系使用。

Silica microspheres supported urea catalyst and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
二氧化硅微球负载脲催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于化工领域,涉及一种催化剂,具体地说是一种二氧化硅微球负载脲催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
塑料制品的日益普及在给人类生活带来方便的同时也对生态环境造成了巨大的破坏。白色污染已成为一个亟需解决的问题,采用可降解材料是解决白色污染的重要手段之一。脂肪族聚酯是一类优异的可降解材料,它可以通过乳酸等缩聚制备,也可以通过内酯单体开环聚合来制备。它所具备的可降解性以及人体相容性使其在医疗卫生、农业水产以及食品包装等行业有着良好的前景和市场。Waymouth等在《OrganocatalyticRingOpeningPolymerizationofTrimethyleneCarbonate》(Biomacromolecules,2007,8,153-160)中公开了单独使用脲作为催化剂进行内酯单体开环聚合反应,结果表明单独使用脲作为催化剂进行内酯单体开环聚合反应时活性很低。Guo等在《Thioureabindingwithcarboxylicacidpromotedcationic本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化硅微球负载脲催化剂,其特征在于,所述二氧化硅微球负载脲催化剂结构式如下:/n

【技术特征摘要】
1.一种二氧化硅微球负载脲催化剂,其特征在于,所述二氧化硅微球负载脲催化剂结构式如下:


其中,R1-R4分别为氢、吸电子基团、烷基或烷氧基。


2.根据权利要求1所述的二氧化硅微球负载脲催化剂,其特征在于,
所述吸电子基团为卤素原子、三氟甲基或硝基;
所述烷基为碳原子数量为1-10中任一种的直链烷基或支链烷基;
所述烷氧基为碳原子数量为1-10中任一种的直链烷氧基或支链烷氧基。


3.权利要求1或2所述的二氧化硅微球负载脲催化剂的一种制备方法,其特征在于,在惰性气体保护下,取氨丙基化二氧化硅微球分散于无水溶剂A中,再加入带有Py取代基的异氰酸酯,加成反应后即得所述的二氧化硅微球负载脲催化剂;
该制备方法的化学反应式如下:




4.根据权利要求3所述的二氧化硅微球负载脲催化剂的制备方法,其特征在于,对制备的所述二氧化硅微球负载脲催化剂进行洗涤、真空干燥。


5.根据权利要求3所述的二氧化硅微球负载脲催化剂的制备方法,其特征在于,无水溶剂A为无水四氢呋喃、二氯甲烷或甲苯;
氨丙基化二氧化硅微球与无水溶剂A的重量体积比为1kg:25-45L;
氨丙基化二氧化硅微球与带有Py取代基的异氰酸酯的摩尔比为1:2-10;
加成反应的温度为15-35℃、时间为20-28h。


6.根据权利要求3所述的二氧化硅微球负载脲催化剂的制备方法,其特征在于,氨丙基化二氧化硅微球的制备过程是由二氧化硅、3-氨丙基三乙氧基硅烷、甲苯和水混合,氨丙基化反应后即得;
该制备过程的化学反应式如下:




7.根据权利要求6所述的二氧化硅微球负载脲催化剂的制备方法,其特征在于,二氧化硅与3-氨丙基三乙氧基硅烷重量比为1:...

【专利技术属性】
技术研发人员:李志波马钰琨任传利
申请(专利权)人:青岛科技大学
类型:发明
国别省市:山东;37

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