[发明专利]合成碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的树脂催化剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种合成碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的树脂催化剂及制备方法，包括：1‑99份聚合单体、0.1‑50份交联剂、0.1‑5份过氧化苯甲酰，0.1‑50份硅氧烷、0.1‑1000份聚乙烯醇溶液、1‑50份微晶蜡、0.1‑1000份氯甲醚、0.1‑200份氯化锌、0.1‑500份胺化剂、0.1‑1000份DMF、0.1‑200份N‑乙基咪唑、0.1‑300份聚环氧氯丙烷、0.1‑1000份无水乙醇。本发明通过嫁接硅氧烷，增强催化剂碱性基团的稳定性及耐温性能，采用六亚甲基四胺为胺化剂，质量交换容量高且通过酰胺化反应树脂上接枝聚醚咪唑，催化剂活性高，使用寿命长，环氧乙烷/环氧丙烷转化率达95％以上。

技术领域

本发明涉及一种合成碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的树脂催化剂及制备方法，属于化工合成技术领域。

背景技术

碳酸乙烯酯(EC)或碳酸丙烯酯(PC)是碳酸酯家族即电子化学品家族两个基础材料，主要用于新能源汽车电池中的化学溶剂，是目前所知的最具绿色环保概念的化学溶剂。目前合成这两种酯的主要方法包括光气法、尿素醇解法、卤代醇法：

光气法的成本高、毒性大，逐步被淘汰；尿素醇解法因为付出大量氨气，难以回收利用，也不受欢迎；卤代醇法同样副产卤化物，又非环保工艺，现已逐步被淘汰。

目前，直接合成单一产物—碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的优点比较多，就直接合成工艺而言，又有甲醇钾、甲醇钠法(包括乙醇钾、乙醇钠及其离子液法)、固体碱法。但是，用环氧类物质如EO/PO与二氧化碳直接合成EC/PC，其催化剂使用甲醇钾或乙醇钾或其离子液，这些金属离子直接与二氧化碳生产碳酸盐而产生沉淀，在装置运行过程中会堵塞管道而发生安全事故，固体碱法同样遇水而分解出金属离子，发生以上同样的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种合成碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的树脂催化剂及制备方法，该催化剂通过嫁接硅氧烷，增强了催化剂碱性基团的稳定性及耐温性能；通过酰胺化反应树脂上接枝了聚醚咪唑，催化剂活性高，使用寿命长。本发明中的树脂催化剂，不溶解于水，不溶解于有机溶剂或无机溶剂，不分解出金属离子，不与反应体系中的原料如二氧化碳或EO/PO发生化学反应，用于催化合成EO/PO与CO₂的化学反应，高效环保，安全可靠，环氧乙烷或环氧丙烷的转化率达95％以上。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种合成碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的树脂催化剂，包括以下重量份的的原料：

1-99份的聚合单体、0.1-50份的交联剂、0.1-5份的过氧化苯甲酰，0.1-50份的硅氧烷、0.1-1000份的1％聚乙烯醇溶液、1-50份的80#微晶蜡、0.1-1000份的氯甲醚、0.1-200份的氯化锌、0.1-500份的胺化剂、0.1-1000份的DMF、0.1-200份的N-乙基咪唑、0.1-300份的聚环氧氯丙烷、0.1-1000份的无水乙醇。

上述技术方案中，所述的树脂催化剂优选包括以下重量份的的原料：50-99份的聚合单体、0.1-20份的交联剂、0.1-3份的过氧化苯甲酰，0.1-20份的硅氧烷、500-1000份的1％聚乙烯醇溶液、10-50份的80#微晶蜡、500-1000份的氯甲醚、0.1-100份的氯化锌、200-500份的胺化剂、500-1000份的DMF、100-200份的N-乙基咪唑、50-200份的聚环氧氯丙烷、300-1000份的无水乙醇。

上述技术方案中，所述的树脂催化剂进一步优选包括以下重量份的原料：80-99份的聚合单体、2-20份的交联剂、0.1-1份的过氧化苯甲酰，0.1-5份的硅氧烷、800-1000份的1％聚乙烯醇溶液、20-50份的80#微晶蜡、800-1000份的氯甲醚、10-100份的氯化锌、300-500份的胺化剂、500-800份的DMF、100-160份的N-乙基咪唑、50-150份的环氧氯丙烷、300-500份的无水乙醇。