稀土三元催化剂及其制备方法和在制备脂肪族聚碳酸酯中的应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102718960A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102718960A(43)申请公布日2012.10.10(21)申请号201210235229.4(22)申请日2012.07.09(71)申请人中电投远达环保工程有限公司地址401122重庆市北部新区金渝大道96号(72)发明人伍灵喻江涛秦福初余宇杜云贵(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人赵荣之(51)Int.Cl.C08G64/34(2006.01)C08G64/02(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书66页页(54)发明名称稀土三元催化剂及其制备方法和在制备脂肪族聚碳酸酯中的应用(57)摘要本发明公开了一种稀土三元催化剂及其制备方法和在制备脂肪族聚碳酸酯中的应用；本发明的稀土三元催化剂由稀土盐、烷基锌和甘油组成，其中稀土盐为稀土膦酸酯盐、稀土三氟甲磺酸盐或乙酰丙酮稀土；将稀土盐和烷基锌加入有机溶剂中，在氮气气氛保护下陈化制得悬浮液，将甘油加入上述悬浮液中，陈化后得到所述稀土三元催化剂；将本发明的稀土三元催化剂用于二氧化碳和环氧化合物聚合反应制备脂肪族聚碳酸酯，所述环氧化合物为环氧丙烷和环氧环己烷的混合物。本发明的稀土三元催化剂原料易得，制备方法简单，成本低，催化效率高，制备的脂肪族聚碳酸酯数均分子量超过68700、重均分子量超过201600，玻璃化转变温度9.8℃～116℃。CN1027896ACN102718960A权利要求书1/1页1.一种稀土三元催化剂，其特征在于：该稀土三元催化剂由稀土盐、烷基锌和甘油组成，其中稀土盐、烷基锌和甘油的摩尔比为1∶5～30∶1.5～20；所述稀土盐为稀土膦酸酯盐、稀土三氟甲磺酸盐或乙酰丙酮稀土，其结构式分别为Ln(P204)3、Ln(OTf)3和Ln(acac)3，其中，Ln为稀土元素Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb和Lu中的一种，P204表示二（2-乙基己基）膦酸酯基，OTf表示三氟甲磺酸根，acac表示乙酰丙酮负离子。2.根据权利要求1所述的稀土三元催化剂，其特征在于：所述Ln为稀土元素Y或Gd。3.根据权利要求1所述的稀土三元催化剂，其特征在于：所述烷基锌为二乙基锌、正丙基锌、异丙基锌、正丁基锌、异丁基锌或苄基锌。4.根据权利要求1所述的稀土三元催化剂，其特征在于：所述稀土盐、烷基锌和甘油的摩尔比为1∶5～30∶3～15。5.权利要求1至4任意一项所述的稀土三元催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）将稀土盐和烷基锌加入有机溶剂中，在氮气气氛保护下陈化制得悬浮液；2）在氮气气氛保护下，将甘油加入上述悬浮液中，陈化后得到所述稀土三元催化剂。6.根据权利要求5所述的稀土三元催化剂的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为1,4-二氧六环、四氢呋喃、甲苯、正己烷、乙二醇二甲醚或正丁醚。7.根据权利要求6所述的稀土三元催化剂的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为四氢呋喃或乙二醇二甲醚。8.根据权利要求5所述的稀土三元催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1）和步骤2）中，陈化温度均为40～80℃，陈化时间均为1～4小时。9.权利要求1至4任意一项所述的稀土三元催化剂用于制备脂肪族聚碳酸酯的方法，其特征在于：将所述稀土三元催化剂和环氧化合物分别加入到反应釜内，向反应釜中充入二氧化碳，反应釜内压力维持在1.0～4.0MPa，温度控制在50～110℃，反应3～24小时后，加入甲醇终止反应；对反应生成的固体物进行分离，分离出的固体物在稀盐酸溶液中浸泡，将浸泡后的固体物分离后溶于二氯甲烷，得到二氯甲烷溶液，向所述二氯甲烷溶液中加入甲醇，沉淀、分离得到脂肪族聚碳酸酯固体。10.根据权利要求9所述的稀土三元催化剂用于制备脂肪族聚碳酸酯的方法，其特征在于：所述环氧化合物为环氧丙烷和环氧环己烷的混合物，其中环氧丙烷与环氧环己烷的摩尔比为1～10∶1。2CN102718960A说明书1/6页稀土三元催化剂及其制备方法和在制备脂肪族聚碳酸酯中的应用技术领域[0001]本发明涉及一种二氧化碳和环氧化合物聚合反应制备脂肪族聚碳酸酯的催化剂，具体涉及一种稀土三元催化剂及其制备方法和在制备脂肪族聚碳酸酯中的应用。背景技术[0002]随着人类对化石燃料的依赖程度加剧，化石燃料燃烧之后释放的有害气体所造成的环境问题日益受到各国的关注，其中，大量二氧化碳的排放尤为突出。以二氧化碳为主的温室气体所造成的各种环境灾害正逐渐威胁和压缩人类的生存空间。自1969年日本东京大学Inoue开创性地以二乙基锌/水为催化剂催化二氧化碳与环氧化合物共聚制备脂肪族聚碳酸酯后，这种通过聚合反应来固定二氧化碳的方法已成为二氧化碳资源化利用的有