1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1.偏二氯乙烯的性质和应用
偏二氯乙烯又称1,1一二氯乙烯(vdc),由廉奥于1936年首先发现。它是一种无色而略带甜味的液体,在水中的溶解度很小,但可以溶于大多数极性或非极性的有机溶剂中。偏二氯乙烯是一种重要的聚合单体,可以用来生产pvdc树脂、pvdc乳胶和替代氟氯烃的一些产品。另外,偏二氯乙烯也可以广泛的应用于食品包装及化学纤维等领域,它是高分子合成工业中的重要原料之一。
聚偏二氯乙烯(pvdc)是由偏二氯乙烯单体共聚而成的聚合物,是一种安全可靠且具有高阻隔性能的材料,是目前世界公认的三大高阻隔材料之一。其高阻隔性是由其分子结构决定的,pvdc具有头尾相连的线性聚合链结构,由于其分子结构的对称性和很强的分子间凝集力,氧分子、水分子等很难在pvdc分子中移动。高结晶度和高密度也决定了pvdc共聚物具有良好的隔氧性和保味性。单层pvdc薄膜采用双向拉伸吹塑制取,具有阻隔性、阻水性,并且在微波加热的条件下不分解,在家用保鲜膜方面得到广泛的应用;pvdc与聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(hips)等合成树脂用于真空奶制品、果酱的包装;pvdc与pe、聚氯乙烯(pvc)的复合片材适用于易吸潮、易挥发药品的包装。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1.本课题要研究或解决的问题
目前生产偏二氯乙烯(vdc)的工艺主要是液相路线,这些生产工艺一般有一个共同特点:首先生产1,1,2-三氯乙烷(tce),然后将tce用浓液碱处理,皂化法生产vdc。因此,1,1,2-三氯乙烷皂化是生产偏二氯乙烯的过程中很重要的环节。前人在1,1,2一三氯乙烷皂化生产偏二氯乙烯的研究中已经取得很多的成果。早在2006年,已经开发出1,1,2一三氯乙烷皂化生产偏二氯乙烯年产2万吨的软件包。在皂化实验过程中偏二氯乙烯的收率很高,能耗低。但是由于生产一吨偏二氯乙烯会产生四吨含有机物的高盐废水,这种废水对环境的危害很大,必须经过彻底处理才能排放。由于废水排放的标准很高,而且处理过程中的能耗很高,这导致皂化法生产偏二氯乙烯的设计不符合绿色化学的要求,不能进行工业化。因此,迫切需要开发新的工艺路线以取代现有的皂化工艺。
经过对1,1,2一三氯乙烷制备偏二氯乙烯的相关研究文献的查阅,发现可以采用1,1,2-三氯乙烷(tce)气相催化裂解制备偏二氯乙烯(vdc)的路线,由于气相催化过程中不需要消耗na0h,也不会产生含有机物的高盐废水,这样在经济上很有优势,并且可以有效避免皂化工艺的环境污染问题,是绿色工艺合成vdc的发展方向。通常tce气相催化裂解脱hcl为主反应,产物氯化氢是有用的工业原料,所得产物还包括vdc,顺l,2-氯乙烯和反l,2-氯乙烯。tce气相催化裂解路线的关键是研发高稳定性和高选择性的催化剂,文献中对1,1,2一三氯乙烷气相催化裂解制备偏二氯乙烯的研究主要停留在催化剂活性的选择方面,对这个反应的机理和工艺条件并没有进行深入的研究。所以这方面的研究工作还处于一个探试阶段,目前还没有相关工业化的报道。
