[发明专利]一种碳酸酯类有机凝胶聚合物制备方法

说明书

一种碳酸酯类有机凝胶聚合物制备方法，包括以下步骤：在催化剂的作用下，以二醇类碳酸二甲酯和1,3,5‑苯三羧酸三甲酯为原料，通过两步法合成碳酸酯类有机凝胶聚合物；本发明制备的碳酸酯类有机凝胶聚合物有着良好的热稳定性和高效的溶胀性，在污水处理和海上泄油处理有着潜在的应用前景；实验表明，改变不同的二醇类，生成的第一步预聚物对于聚合生成的最终产物的交联程度及其溶胀性能有着重要影响；原料成本低廉，制备方法简单，合成成本低，这种碳酸酯类均绿色无毒环保，利于工业化生产；本发明制备的碳酸酯有机凝胶聚合物有着良好的热稳定性和高效的溶胀性，在污水处理和海上泄油处理有着潜在的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子材料应用领域，在污水处理和海上泄油处理有着潜在的应用前景，涉及到碳酸酯类有机凝胶聚合物制备方法。

背景技术

聚合物凝胶在化学研究中起着非常重要的作用，因为它们在吸收了溶剂后膨胀尺寸是原来尺寸的几倍甚至上百倍，这是取决于凝胶的化学结构。作为一种吸收剂材料和分离介质，这种性质在分析和工业中可以得到非常广泛的实际应用。

近年来，在世界范围内由于人们对数百万吨的石化产品的需求，化学泄漏对水和土壤的污染造成环境和野生动物的危害，吸引了人们大量的关注。因此,清理化学泄漏是一个紧急而且具有挑战性的任务。使用有机吸附剂处理化学泄漏有着非常明显优势：易操作、低成本、清理彻底且不会二次污染。在清理原油、燃料和有毒的有机溶剂上，三维多孔材料的疏水性和亲油性的有利的因素在于它们对石油和有机溶剂的高选择性、高吸收能力、可重用性和吸附质的回收。

随着环保事业重视和管理力度的加大以及碳酸二甲酯越来越明显的价格优势，与各种脂肪族或者芳香族二醇，采用酯交换法合成聚碳酸酯的绿色工艺表现出越来越大的吸引力和环保经济优势。这种聚碳酸酯是种潜在的生物相容性、生物可降解性、无毒性材料。将碳酸酯基引入其中，使聚碳酸酯具有优异的耐水解性能且分子链具有较大的柔顺性,可作为合成交联聚合物的原料。

按交联剂种类不同，主要分为：有机过氧化物交联、有机硅交联、叠氮化物交联及离子交联(盐交联)等。研究工作者对以上的交联剂有了深入的研究，本发明以新型的芳香族脂类——1,3,5-苯三羧酸三甲酯为交联剂，与聚碳酸酯类发生交联反应，尝试合成新型聚合凝胶，并通过其具有的溶胀性能等发掘其潜在的利用价值。迄今为止，尚无通过上述方法制备合成这种碳酸酯类有机凝胶聚合物的报道。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种碳酸酯类有机凝胶聚合物制备方法，通过在二醇类与碳酸二甲酯聚合生成的聚合物的基础上，引入1,3,5-苯三羧酸三甲酯这种交联剂，以两步法合成碳酸酯类有机凝胶聚合物；得到的聚合物具有良好的热稳定性和高效的溶胀性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种碳酸酯类有机凝胶聚合物制备方法，包括以下步骤：

在催化剂的作用下，以二醇、碳酸二甲酯和1,3,5-苯三羧酸三甲酯为原料，通过两步法合成碳酸酯类有机凝胶聚合物。

所述的两步法包括：先将催化剂、二醇和碳酸二甲酯在氮气保护下120℃反应1h，二醇与碳酸二甲酯的摩尔比为1：1.5，催化剂为2.16mg，在10kPa的压力条件下190℃反应6h生成预聚物，用甲醇洗涤，真空干燥得到第一步产物；再将1g的第一步产物，126mg的1,3,5-苯三羧酸三甲酯和1.35 mg催化剂在氮气保护下150 ℃反应9h，在10kPa的压力条件下190℃反应12h生成最终产物，用氯仿洗涤，真空干燥得到碳酸酯类有机凝胶聚合物。

所述的二醇为：1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇或1,4-苯二甲醇中的一种。

所使用的催化剂为甲醇钠。

所述反应为本体熔融聚合。