探究磺化聚（苯乙烯-co-甲基丙烯酸丁酯）的合成及其催化剂性能研究

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1、武汉工程大学硕士学位论文磺化聚（苯乙烯-co-甲基丙烯酸丁酯）的合成及其催化剂性能研究姓名：卢军彩申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：李世荣20050501摘要目前工业：b撇乙醐％均以漭弼谱排为催化剂，由乙酸和醣噎瀣li挂彳播旨化。用浓硫酸作催化剂存在许多缺点，如醮化过程中常伴有氧化、硫化等副反应，给后续处理带来麻烦。此外，浓硫酸对设备的腐蚀比较严重，而目反应结束』舌为除去过量的硫酸还需经过中和与水洗处理，致使生产工序繁杂，生产成本高，产品损失增多，并产生大量酸『生废水，造成环境污染。本课题采用苯乙烯与甲基丙烯酸丁酯共聚合成了聚(苯乙烯一∞一甲基丙烯酸丁酯)中间体

2、，然后通过与发烟硫酸的磺化反应，成功地将磺酸基接入该共聚物中间体的苯环，得到了高分子催化剂磺化聚(苯乙烯一扩甲基丙烯酸丁酯)。用红外光谱分析了聚(苯乙烯一c0_甲基丙烯酸丁酯)和磺化聚(苯乙晡卜c。_甲基丙烯酸丁酯)的特征吸收峰；用凝胶渗透色谱测定了聚(苯乙烯一∞一甲基丙B希酸丁酯)的分子量；并用元素分析测定了聚(苯乙烯一∞一甲基丙烯酸丁酯)及磺化聚(苯乙烯一∞一甲基丙烯酸丁酉勖的碳(c)、氢(H)元素含量。根据元素分析的结果分别计算出聚(苯乙烯一∞一甲基丙烯酸丁酯)和磺化聚(苯乙烯一c矿甲基丙烯酸丁酯)中各结构单元的个数的b够0关系：甲基丙烯酸丁酯／苯乙烯=1／2．7

3、7；甲基丙烯酸丁酯／苯乙烯／磺化苯乙烯=I／0．80／1．97。本课题研究了磺化聚(苯乙烯一c矿甲基丙烯酸丁醐的催化性能。将该共聚物用于乙酸酯的合成反应，考察酯产率的变化情况。实验发现以磺化聚(苯乙烯一∞一甲基丙烯酸丁酯)催化的酯化反应中，酯的产率与聚合物催化剂的用量、酯化反应时间、催化剂使用次数有关。保持酸醇用量及比例，对于一定反应时间，随着共聚物催化剂用量的增加，酯的产率先是逐渐增加，然后趋于平缓。共聚物催化剂经连续使用5次后，酯的产率没有明显下降(酯产率下降分别为：对于乙酸正丙酯2．96％，乙酸正丁酯8．56％，乙酸异丙酯4．7996，乙酸异丁酯2．38％)。多次

4、使用后的催化剂只需简单的稀硫酸(20{6i}》浸泡再生处理，其催化活性又可以基本上恢复到新制备共聚物催化剂的水平。实验结果还表明，磺化聚(苯乙烯一∞一甲基丙烯酸丁酯)对乙酸正丙酯，乙酸正丁酯，乙酸异丙酯，乙酸异丁酯的合成反应埒舭作用。以浓硫酸催化武汉化一学院硕士学位论文相同的酯化反应作为对照，与共聚物催化齐}f岜化相比酯产率的差值分别为：乙酸正丙酯2．9896，乙酸正丁酯4．34％，乙酸异丙酯3．1096，乙酸异丁酯1．82％。可见共聚物催化剂的催化能力与浓硫酸的相当，且共聚物催化剂无腐蚀陆，易于回收再生，是酯化反应中浓硫酸催化剂的理想替代品。关键词：磺化聚(苯乙烯一∞

5、一甲基丙烯酸丁醐；表征；催化活性；酯化反应；再生处理AbstI旨ctAt阳sent，sul蜘cacidisusedasac删ystfbri11dusⅡial母妇isofe96eraoeta士e．Howev％s()meside砣acdof琏e．g．oJ弩哩reni2atiollarldsLlI丘】ri2a吐on，occur咖usings11mmcac树c砒a】ysts．h1删on，sum埘cacidmaycauseseriausco∞sion协rea幽equi呷峨and№me删浏枷caddhast0be嗽novedbyn鼠加I删0nandⅥIsllingWh叽t11e蜮跏

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