功能化離子液體催化劑制備高性能異山梨醇基共聚碳酸酯

2024-07-24 14:45:57 sh默尼 46

聚碳酸酯（PC）作為一種熱塑性工程塑料，廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、食品包裝、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的PC主要來(lái)源于雙酚A（BPA）和光氣，然而，BPA的雌激素作用可能會(huì)影響人體健康，而光氣是一種劇毒化學(xué)物質(zhì)。因此開(kāi)發(fā)全部或部分從生物基原料中獲得的生物衍生聚碳酸酯引起了人們的關(guān)注。在已報(bào)道的生物基單體中，來(lái)源于葡萄糖的異山梨醇（ISO）因其剛性和無(wú)毒性而引起了人們對(duì)替代傳統(tǒng)單體的極大關(guān)注，已被應(yīng)用于多種生物基聚合物的合成。然而，ISO的內(nèi)部羥基（endo-OH）的活性明顯低于外部羥基（exo-OH），難以活化合成高分子量生物基聚碳酸酯。此外，ISO的剛性可能增加相應(yīng)PC的脆性，不利于其應(yīng)用。

近日，中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所徐菲、李增喜等人開(kāi)發(fā)了一種通過(guò)陽(yáng)離子-π相互作用增強(qiáng)的功能化離子液體催化劑的新策略，并制備了高性能的異山梨醇基共聚碳酸酯。以1-芐基-3-甲基咪唑鎓乙酸酯（[Bnmim][OAc]）為催化劑，合成了重均分子量126,000 g/mol的高PIC材料。此外，為了克服PIC的脆性，在PIC中引入1,10-癸二醇不僅提供了比雙酚A聚碳酸酯更好的斷裂伸長(zhǎng)率（121%），而且還獲得了寬的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍（Tg：20–168°C），擴(kuò)大了PIC的應(yīng)用。本研究為使用離子液體催化劑開(kāi)發(fā)性能優(yōu)異的生物基聚碳酸酯提供了一條途徑。

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