二氧化碳三元共聚物催化合成的研究进展.PDFVIP

第26卷 第6期 摇 摇 大 学 化 学 Vol.26 No.6 摇 2011年12月 UNIVERSITY CHEMISTRY Dec.2011 摇 二氧化碳三元共聚物催化合成的研究进展* 陈少云摇 王拴紧摇 肖敏摇 韩东梅摇 孟跃中** (广东省低碳化学与过程节能重点实验室 中山大学摇 广东广州510275) 摇 摇 摘要摇 讨论在聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)主链中引入第三单体改善聚合物的性能,并对引入不同第三单体 的反应机理、结构、性能以及应用进行讨论。 摇 摇 关键词摇 二氧化碳摇 聚甲基乙撑碳酸酯摇 三元共聚物摇 研究进展 摇 摇 CO 问题是当今世界的热门研究课题。 CO 无毒、无污染、易于回收,是一种廉价易得的有效碳源。 2 2 我国是二氧化碳排放大国,如何高效利用二氧化碳已日益受到重视,将二氧化碳固定为全降解塑料是一 条公认的有效途径。 以CO 为原料合成可生物降解的脂肪族碳酸酯是二氧化碳固定和利用领域的重要 2 [1鄄6] 课题 。 从高效固定CO 和所得聚合物的综合性能出发,目前最具有商业价值的是CO 与环氧丙烷的 2 2 共聚产物聚甲基乙撑碳酸酯(PPC),利用PPC薄膜的高阻隔性能、可降解性能以及柔韧性等特点,可做 高附加值的超低温食品保鲜膜、环保包装袋等薄膜类制品以及一次性医药、食品包装材料等,以减少大 量使用通用塑料对环境造成的白色污染。 因此,由CO 与环氧丙烷制备PPC一直是脂肪族聚碳酸酯的 2 研发重点。 PPC 的结构如图1所示: 图1摇 PPC合成示意图 摇 摇 进入21世纪以后,由于人们对环境及可持续发展产业的认识日益提高,二氧化碳的固定及利用已 [7] [8鄄9] 经成为一个世界范围的焦点课题。 如美国的Dow化学工业公司 、AirProductsandChemicals.Inc. 、 Texas州立大学及Pittsburg大学[10鄄12] ,日本的东京大学、京都大学、东京技术学院[13鄄16] ,波兰理工大学[17] [18鄄19] [20] 及德国、美国、俄罗斯 和韩国 的一些研究小组相继开展了相关研究。 与此同时,国内的多家大企 业对二氧化碳的固定和利用提出了迫切的要求。 中国石油天然气总公司、中国石油化工总公司、上海金 山石化股份公司等均拥有从炼油厂回收二氧化碳的技术,许多酒精厂、水泥厂、化肥厂、电厂等均拥有本 领域生产回收二氧化碳的技术,这些大型企业对二氧化碳的高效固定均表现出极大兴趣。 摇 摇 20世纪80年代后期,广州化学研究所、浙江大学、长春应用化学研究所、中山大学等单位也相继开 展了二氧化碳固定为可降解塑料的研究[21鄄25] ,其中中山大学在负载型有机羧酸锌类催化剂方面取得了 很大进展。 值得一提的是以二氧化碳为原料生产全降解塑料生产线已实现产业化运行。 该生产线采用 高活性、高催化效率的催化剂,将生产酒精过程中排放的二氧化碳废气聚合成全降解塑料鄄聚甲基乙撑 碳酸酯树脂。 该工艺一方面可减少二氧化碳排放,另一方面,聚合成的环保塑料可完全生物降解。 投入 * 基金资助:科技部863计划重点项目(2009AA034900);广东省高等学校珠江学者特聘教授计划(2010);广东省科技厅重大专项 (2008A080800024,10151027501000096);广东省教育厅重点创新项目(cxzd1004);高等学校基本科研研究经费 ** 通讯联系人,E鄄mail:mengyzh@mail.sysu