1. 研究目的与意义
松香的酸值越高,证明品质越优良。本次研究寻找合适的固体催化剂,得到品质优良的聚合松香。
2. 国内外研究现状分析
由松脂制得的松香是一种透明、硬脆的固态物质,其主要成分是枞酸型树脂酸,因枞酸中含有两个碳碳双键而使松香易被氧化,尤其是在较高温度或呈粉状时更容易被氧化,而且松香的微粉与空气极易爆炸,这使得松香在相关领域中应用时产生了一些缺陷和局限性。为此,人们对松香进行改性,以提高松香的使用价值。聚合松香是一种重要的松香改性产品,它具有软化点高、色泽浅、不结晶、抗氧化性好以及与成膜物质有良好的混溶性等特点,广泛应用于胶粘剂、合成橡胶、涂料和油墨等行业。目前,聚合松香生产以甲苯或汽油为溶剂,所采用的工艺包括硫酸催化聚合工艺、硫酸一二氯化锌催化聚合工艺和氯仿一硫酸催化聚合工艺。这些生产工艺存在很多缺点:催化剂不能重复或再生使用,一次性消耗,造成环境污染、设备腐蚀,催化剂残留,后处理工序较多,使得生产成本高。由于松香聚合是其主要成分枞酸型树脂酸的聚合反应,而枞酸分子具有复杂的环状分子结构,空间位阻较大,且分子中含有双键,反应过程中可能造成氧化等副反应。这使得松香的聚合反应对催化剂及反应条件的要求十分苛刻。目前国内外研究者对松香聚合使用的催化剂及其合成工艺,进行了一些研究,如罗金岳旧1和美国专利p1等分别研究了用固体超强酸和甲酸催化合成聚合松香。但是,这些方法虽在一定程度上避免了传统工艺的缺点,实际尚不能为工业生产提供一种可行的工艺技术。离子液体是指由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的在室温或近室温下呈液态的盐类化合物。具有蒸气压低、性质可调控、溶解性和热稳定性好、配位能力弱因而不会使催化剂失活以及与产物容易分离等独特性能,因此被作为一类环境友好的绿色溶剂或催化剂的液体载体应用于聚合、烷基化哺、酰基化、催化氢化旧J、催化氧化一1和羰基合成叫等许多反应中。利用离子液体的良好溶解性,可将一些极性强的质子酸和Lewis酸以及金属络合催化剂溶解,达到催化剂循环使用的目的,以解决传统催化剂使用后产物难分离,催化剂难以重复回收使用、易失活和流失等问题。作者首次对硫酸一离子液体复合催化剂用于催化松香聚合的反应进行了研究。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
(1) 固体酸催化松香聚合反应研究
(2)查阅国内外相关合成资料
4. 研究创新点
在部分实验的基础上,固体催化剂是有效的。
