聚苯乙烯微球负载脲催化剂及其制备方法和应用

1.一种聚苯乙烯微球负载脲催化剂，其特征在于，所述聚苯乙烯微球负载脲催化剂结
构式（I）如下：
；
其中，R1‑R4各自独立地为氢、吸电子基团、烷基或烷氧基；
所述吸电子基团为卤素原子、三氟甲基或硝基。
2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯微球负载脲催化剂，其特征在于，
所述烷基为碳原子数量为1‑10中任一种的直链烷基或支链烷基；
所述烷氧基为碳原子数量为1‑10中任一种的直链烷氧基或支链烷氧基。
3.权利要求1或2所述的聚苯乙烯微球负载脲催化剂的制备方法，其特征在于，在惰性
气体保护下，取氨甲基聚苯乙烯微球分散于无水溶剂A中，再加入带有Py取代基的异氰酸
酯，反应后即得所述的聚苯乙烯微球负载脲催化剂；
该制备方法的化学反应式如下：
。
4.根据权利要求3所述的聚苯乙烯微球负载脲催化剂的制备方法，其特征在于，对制备
的所述聚苯乙烯微球负载脲催化剂进行洗涤、真空干燥。
5.根据权利要求3所述的聚苯乙烯微球负载脲催化剂的制备方法，其特征在于，氨甲基
聚苯乙烯微球的制备过程包括依次进行的以下步骤：
a1）在惰性气体保护下，取氯甲基聚苯乙烯微球悬浮于N, N‑二甲基甲酰氨中，再加入
邻苯二甲酰亚氨钾，反应结束后，过滤、洗涤、真空干燥，得物料B；
a2）在惰性气体保护下，物料B加至无水溶剂C中，再加入水合肼，反应后过滤、洗涤、真
空干燥，即得；
该制备过程的化学反应式如下：
。
6.根据权利要求5所述的聚苯乙烯微球负载脲催化剂的制备方法，其特征在于，氯甲基
聚苯乙烯微球是由氯甲基取代的聚苯乙烯‑二乙烯基苯大孔共聚物珠粒经甲醇洗涤、真空
干燥，再在惰性气体保护下于无水溶剂D中浸泡、分离、真空干燥后制得。
7.根据权利要求6所述的聚苯乙烯微球负载脲催化剂的制备方法，其特征在于，氯甲基
取代的聚苯乙烯‑二乙烯基苯大孔共聚物珠粒中的二乙烯基苯含量为1‑6%，粒径为50‑600
目，官能团密度为1‑6mol Cl/kg聚合物。
8.权利要求1或2所述的聚苯乙烯微球负载脲催化剂的应用，其特征在于，所述的聚苯
乙烯微球负载脲催化剂与有机碱协同作为催化体系，用于催化内酯单体开环聚合。
9.根据权利要求8所述的聚苯乙烯微球负载脲催化剂的应用，其特征在于，该应用的过
程包括依次进行以下步骤：
b1）在惰性气体保护下，取所述聚苯乙烯微球负载脲催化剂和所述有机碱混合后，得催
化体系E；
催化体系E中，加入所述内酯单体、无水溶剂F，进行聚合反应后，得体系G；
b2）体系G经过滤，再加入甲醇沉淀，离心分离后，得到聚合物。
10.根据权利要求9所述的聚苯乙烯微球负载脲催化剂的应用，其特征在于，
步骤b1）中，所述有机碱为1,5,7‑三叠氮双环（4.4.0）癸‑5‑烯、7‑甲基‑1,5,7‑三氮杂
二环（4.4.0）癸‑5‑烯、4‑二甲氨基吡啶、1,8‑二氮杂二环（4.4.0）十一碳‑7‑烯、鹰爪豆碱、
醇钾或醇钠；
所述内酯单体为乙交酯、丙交酯、丁内酯、戊内酯、己内酯、庚内酯、辛内酯或三亚甲基
碳酸酯；
无水溶剂F为无水四氢呋喃、甲苯与二氯甲烷中的至少一种；
所述的聚苯乙烯微球负载脲催化剂与所述有机碱的摩尔比为1‑12：1；
所述的聚苯乙烯微球负载脲催化剂与所述内酯单体的摩尔比为0.002‑0.18：1；
所述的聚苯乙烯微球负载脲催化剂与无水溶剂F的重量体积比为7.36‑117.27g：1L；
聚合反应的温度为25‑90℃、时间为5min‑48h；
步骤b2）最终制得的聚合物的数均分子量为1000‑100000g/mol，分子量分布Ð≤3。

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