一种苄基氯聚合物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有机化学高分子技术领域，涉及一种苄基氯聚合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002]如今，聚合物在生产和生活中被广泛应用，这些聚合物包括聚苯乙烯、聚氯乙烯、SBS橡胶等。其中聚苯乙烯是应用较为广泛的，经常将其应用于制造仪表外壳、化学仪器零件、极品包装材料等，但最重要的用途是被应用为催化剂的载体。虽然这类聚合物纯度高、绝缘性能良好、透明性较好，但这类聚合物的制备过程中散热困难，由于温度分布不均匀，即局部温度过高，会使得聚合物分子量分散性较大，这会影响到聚合物的性能。由于它在生产过程中，制备工艺复杂，对反应设备、反应条件要求较高，所以可以研究制备新型聚合物，应用于作为催化剂载体的用途上。研究使用从未聚合过的苄基氯，制备新型苄基氯聚合物。由于苄基氯的性质非常活泼，不仅能与多种亲核试剂发生取代反应，而且在某些金属存在的情况下，极易发生自聚反应。依据氯化苄在纳米金属氧化物的作用下发生聚合反应的机理，尝试制备氯化苄聚合物。这类催化剂可以克服聚苯乙烯制备时的缺点，制备过程较便利，且反应条件温和，对设备要求不高等。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种苄基氯聚合物及其制备方法，该方法选用过渡金属的纳米氧化物做为催化剂，采用苄基氯自身聚合来制备苄基氯聚合物。
[0004]为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下:
[0005]—种苄基氯聚合物的制备方法，具体步骤如下:
[0006]a、向反应器中加入原料节基氯与纳米氧化物催化剂，节基氯与纳米氧化物的质量比为 11 ?82.5:0.05 ?I;
[0007]b、搅拌加热到30?70°C，进行聚合反应20?10min;
[0008]C、反应结束后冷却至室温，得到催化剂纳米氧化物与苄基氯聚合物的混合固体；
[0009]d、向混合固体中加入10?50ml有机溶剂二氯甲烷，而后过滤溶液，将所得到的液体旋蒸，最终得到的固体即为苄基氯聚合物。
[0010]本发明制备的聚合物是一种新型聚合物，其相关参数如下:
[0011]化学名称:苄基氯聚合物。
[0012]结构式:(C7H7)61.3Cl6。
[0013]理化参数:
[0014]IR数据(图1): 3431.70cm—1羟基的伸缩振动;3022.2cm—1苯环中C-H键的伸缩振动；2909.3cm—的不对称伸缩振动；1599.4cm—\ 1487.5cm—1苯环中碳碳双键C = C的伸缩振动;787.5cm"\731.5cm—1苯环中C-H键的伸缩振动;692.2cm—1C-Cl键的伸缩振动，该红外谱图的分析结果证明了苄基氯聚合物特征谱带的存在。
[0015]1H NMR数据(图2):3.74ppm处产生宽而短的峰，在6.99ppm处也同样产生宽而短的峰。元素分析:碳元素90.38% ,氢元素9.62 %。
[0016]分子量:数均分子量5732.3g/mol,重均分子量36334.0g/mol。
[0017]上述方法中，所述的苄基氯与纳米氧化物的质量比为55:0.5、55:1、27.5:1、82.5:
1、82.5:0.5、11:0.1、11:0.05，优选为55:1，聚合反应的反应温度优选为55°C，聚合反应的反应时间优选为20min。
[0018]上述方法中，所述的反应器带有搅拌和回流装置。
[0019]上述方法中，所述的纳米氧化物催化剂是纳米附0、2]10、(]110、？6203和41203中的一种。
[0020]本方法具有以下突出的效果:
[0021](I)本发明制备苄基氯聚合物从未被制备，是一种新型聚合物，可以利用它作为新型催化剂的载体，从而将它应用到制备新型催化剂的工业上，然后催化多种类的工业反应。
[0022](2)反应条件适宜，压力为常压。
[0023 ] (3)反应时间短，效率较高。
[0024](4)操作容易，制备简单。
[0025](5)原料廉价易得，生产成本低。
[0026](6)在过去的生产中，普遍防止苄基氯聚合，以避免影响生产的氯化苄的产率，但本方法恰好利用苄基氯聚合反应机理，制备苄基氯聚合物，以备更广泛的应用。
[0027](7)同时使用工业废水中提取的纳米氧化物作为催化剂，避免了环境的二次污染等缺点，提高了生产过程的经济效益与社会效益。
【附图说明】
[0028]图1为苄基氯聚合物的IR谱图；
[0029]图2为苄基氯聚合物的1HNMR图谱。
【具体实施方式】
[0030]下面对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
[0031 ]【具体实施方式】一:本实施方式按照下述步骤制备节基氯聚合物:
[0032]a、在一带有搅拌和回流装置的三颈烧瓶中加入原料苄基氯与纳米氧化物的质量比为55:0.5、55:1、27.5:1、82.5:1、82.5:0.5、11:0.1、11:0.05。
[0033]b、加热到30?70°C，反应20?lOOmin。
[0034]c、反应结束后，冷却至室温，得到催化剂纳米氧化物与苄基氯聚合物的混合固体。
[0035]d、向混合固体中加入10?50ml有机溶剂二氯甲烷，而后过滤溶液，将所得到的液体旋蒸，最终得到的固体即为苄基氯聚合物。
[0036]本实施方式中使用的催化剂制备方法如下:纳米氧化铁的制备:将酸洗废液通入氧气进行氧化，控制反应温度处于75?85°C，搅拌加热至8?12h。而后称取氧化后的酸洗废液30?80g，将其放于带有回流装置和电动搅拌的装置中，向其中加入分散剂(聚乙二醇)1?2ml，对其进行搅拌，搅拌均勾后，向其中滴加氨水，调节溶液pH至4.5?5.5左右，而后将其放入75?85°C的水浴中反应6?8h。反应结束后，对其进行冷却，而后放置于超声清洗器中以99%的功率振荡10?20min，将所得物质倒入布氏漏斗，用去离子水和无水乙醇冲洗，抽滤，最终得到Fe(OH)3沉淀，放入烘箱中进行干燥，最后将其放入马弗炉，煅烧温度为450?600 0C，煅烧I?3h，最后得到深红棕色的纳米氧化铁。
[0037]纳米氧化镍、氧化锌、氧化铜、氧化铝的制备:将金属氯化物水溶液30g放入带有回流装置和电动搅拌的装置中，加入分散剂(聚乙二醇)1?2ml，搅拌均匀后滴加氨水，调节溶液pH值至6左右，然后放入75?85°C水浴中反应6?8h。冷却后，将其置于超声清洗器中以99 %的功率振荡10?20min，将所得物质倒入布氏漏斗，用去离子水和无水乙醇冲洗，抽滤，最终得到对应的金属氢氧化物沉淀，放入烘箱中进行干燥，最后将其放入马弗炉，煅烧温度为400?5000C，煅烧I?3h，最后得到相应的纳米氧化物。
[0038]【具体实施方式】二:在装有搅拌与回流装置的三颈烧瓶中加入苄基氯与纳米氧化铁，其质量比为55:0.5,磁力搅拌，水浴加热使反应温度缓慢升高到55°C，反应时间较长，停止加热，反应结束后冷却至室温，得到混合固体。然后向混合固体中加入30ml有机溶剂二氯甲烷，而后过滤溶液，将所得到的液体旋蒸。
[0039]【具体实施方式】三:在装有搅拌与回流装置的三颈烧瓶中加入苄基氯与纳米氧化铜，其质量比为55:0.5,磁力搅拌，水浴加热使反应温度缓慢升高到55°C，反应时间较长，停止加热，反应结束后冷却至室温，得到混合固体。然后向混合固体中加入30ml有机溶剂二氯甲烷，而后过滤溶液，将所得到的液体旋蒸。
[0040]【具体实施方式】四:在装有搅拌与回流装置的三颈烧瓶中加入苄基氯与纳米氧化锌，其质量比为55:0.5,磁力搅拌，水浴加热使反应温度缓慢升高到55°C，反应时间较长，停止加热，反应结束后冷却至室温，得到混合固体。然后向混合固体中加入30ml有机溶剂二氯甲烷，而后过滤溶液，将所得到的液体旋蒸。
[0041]【具体实施方式】五:在装有搅拌与回流装置的三颈烧瓶中加入苄基氯与纳米氧化镍，其质量比为55:0.5,磁力搅拌，水浴加热使反应温度缓慢升高到55°C，反应时间较长，停