钌配合物催化丁苯嵌段共聚物(SBS)氢化研究

钌配合物催化丁苯嵌段共聚物(SBS)氢化研究

论文摘要

由热塑性丁苯嵌段共聚物SBS经过选择加氢可制得新型改性弹性体SEBS,它比SBS具有更优良的稳定性、耐热性、耐紫外线和耐氧化性能、优异的电器绝缘性和柔韧性。是国际上公认的用途广泛的新型弹性体材料。在本课题组已发现的钌化合物[Ru(COD)Cl2]n与三苯基膦原位形成的催化剂对SBS加氢具有很高的催化活性和选择性基础上。本论文将该催化剂用于SBS的加氢反应,系统考察了膦钌比、SBS本身的微观结构、反应温度、氢气压力、催化剂浓度以及溶剂对加氢度的影响,确定了最佳反应条件。实验结果表明:在PPh3/Ru=2(摩尔比)、T=140℃,p(H2)=5.0 MPa,[C=C]/Ru=10000(摩尔比),t=6.0 h的优化条件下,SBS的氢化度可达98.0%以上;分时段变温加热措施能有效提高加氢度,缩短反应时间,避免凝胶现象;调节混合溶剂极性和溶度参数以适应高聚物SBS的溶解,可以有效提高SBS的加氢度。催化剂选择性好,没有发现苯乙烯段中苯环被加氢现象。对氢化产物中残留金属钌的分析,建立了可靠的样品处理方法;对通过乙醇沉淀后得到固体氢化产物测定结果表明,残留金属钌小于2.5 ppm。上述结果具有很好的工业应用前景。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 SEBS的氢化研究进展
  • 1.2.1 SBS的非催化加氢
  • 1.2.2 SBS的催化加氢
  • 1.3 选题背景和研究内容
  • 2 实验部分
  • 2.1 引言
  • 2.2 试剂
  • 2]n的制备'>2.3 催化剂[Ru(COD)Cl2]n的制备
  • 2.4 SBS的催化加氢
  • 2.5 加氢度的测试、分析与计算
  • 2.5.1 试样表征
  • 2.5.2 SBS及 SEBS微观结构分析
  • 2.6 结果与讨论
  • 2.6.1 膦钌比(TPP/Ru)对加氢度的影响
  • 2.6.2 不同微观结构的 SBS的加氢反应结果
  • 2.6.3 加氢度与反应温度的关系
  • 2.6.4 氢气压力对加氢度的影响
  • 2.6.5 反应时间与氢化度的关系
  • 2.6.6 氢气消耗与时间的关系
  • 2.6.7 [C=C]/[Ru](摩尔比)对加氢度的影响
  • 2.6.8 溶剂对加氢度的影响
  • 2.7 小结
  • 3 氢化产物中金属钌的分析
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验部分
  • 3.2.1 试剂、仪器及工作参数
  • 3.2.2 样品处理
  • 3.2.3 ICP-AES分析
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.4 小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
  • 致谢
  • 附录 A
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