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离子液体对涤纶及涤棉混纺材料作用的初步研究

作　者: 吴琼
导　师: 李明
学　校: 武汉纺织大学
专　业: 物理化学
关键词: 涤纶溶解醇解离子液体对苯二甲酸乙二醇酯
分类号: X791
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文将离子液体作为反应介质和催化剂，初步研究了离子液体对涤纶(PET)及涤棉混纺材料的作用。（1）采用直接合成法制得三种中性离子液体(1-乙氧基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐)，离子交换后得到相应的碱性离子液体(1-乙氧基-3-甲基咪唑氢氧化物、1-丁基-3-甲基咪唑氢氧化物、1-烯丙基-3-甲基咪唑氢氧化物)。（2）离子液体对PET的溶解作用。主要考察了反应时间、反应温度对溶解度的影响，实验表明无论是中性还是碱性离子液体都对PET有一定的溶解作用，但是相比之下还是中性离子液体的溶解性能更好。采用XRD、GPC等对溶解产物进行了初步表征，同时研究了PET在离子液体中的溶解动力学。对离子液体的重复性能做了研究，实验结果表明在使用五次后，离子液体对PET的溶解度及溶解产物的收率并没有出现明显的下降情况，相反的，产物的收率随着离子液体的使用次数增多反而出现上升的情况；（3）离子液体作催化剂在乙二醇体系中降解PET。利用正交实验分析法，考察了反应时间、反应温度、催化剂用量及PET与乙二醇的质量比对降解实验的影响，实验表明中性离子液体作为催化剂对PET的醇解效果不是很理想，PET降解率很低；而碱性离子液体对PET的醇解表现出较好的催化作用。采用IR、NMR、MS等对降解产物进行表征；（4）离子液体作催化剂降解分离涤棉混纺。以对PET有较好降解作用的碱性离子液体为催化剂，在乙二醇体系中醇解涤棉混纺材料，结果表明在碱性离子液体的催化作用下，涤棉混纺材料中的涤纶基本能完全降解，而棉纤维强度稍有下降，实现了涤棉混纺材料的分离。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-17
  1.1 PET概述  8-12
    1.1.1 PET简介  8
    1.1.2 PET废料来源及回收情况  8-9
    1.1.3 废弃 PET 的再生利用技术  9-12
  1.2 离子液体研究背景  12-15
    1.2.1 离子液体简介  12-13
    1.2.2 离子液体的种类及其合成方法  13
    1.2.3 离子液体的性质  13-14
    1.2.4 离子液体的应用  14-15
  1.3 选题意义及研究内容  15-17
    1.3.1 选题意义  15
    1.3.2 研究内容  15-17
2 离子液体的合成以及对 PET 溶解性能研究  17-35
  2.1 前言  17
  2.2 实验部分  17-25
    2.2.1 试剂及仪器设备  17-18
    2.2.2 中性离子液体的制备  18-20
    2.2.3 碱性离子液体的制备  20
    2.2.4 离子液体的结构表征  20-24
    2.2.5 PET 的溶解实验  24-25
  2.3 结果与讨论  25-34
    2.3.1 PET在1-丁基-3-甲基咪唑氯盐[Bmim]Cl 中的溶解情况  25-27
    2.3.2 PET在1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐[Amim]Cl 中的溶解情况  27-29
    2.3.3 碱性离子液体对 PET 的溶解作用研究  29-30
    2.3.4 离子液体重复性研究  30
    2.3.5 PET溶解产物的初步表征  30-32
    2.3.6 PET在离子液体中溶解动力学研究  32-34
  2.4 本章小结  34-35
3 离子液体催化 PET 醇解反应的研究  35-55
  3.1 前言  35
  3.2 实验部分  35-36
    3.2.1 试剂及仪器设备  35
    3.2.2 PET 醇解原理  35
    3.2.3 PET 的乙二醇醇解实验  35-36
  3.3 结果与讨论  36-53
    3.3.1 正交分析  36-37
    3.3.2 1-乙氧基-3-甲基咪唑氯盐降解 PET 过程中影响因素研究  37-38
    3.3.3 1-丁基-3-甲基咪唑氯盐降解 PET 过程中影响因素研究  38-39
    3.3.4 1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐降解 PET 过程中影响因素研究  39-40
    3.3.5 1-乙氧基-3-甲基咪唑氢氧化物降解 PET 过程中影响因素研究  40-45
    3.3.6 1-丁基-3-甲基咪唑氢氧化物降解 PET 过程中影响因素研究  45-46
    3.3.7 1-烯丙基-3-甲基咪唑氢氧化物降解 PET 过程中影响因素研究  46-51
    3.3.8 降解产物 BHET 表征  51-53
  3.4 PET 醇解机理  53
  3.5 本章小结  53-55
4 离子液体与涤棉混纺材料相互作用的初步研究  55-58
  4.1 前言  55
  4.2 实验部分  55-56
    4.2.1 试剂及仪器设备  55
    4.2.2 碱性离子液体对涤棉混纺材料的催化降解实验  55-56
  4.3 结果与讨论  56-57
  4.4 本章小结  57-58
5 结论  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-64
附录  64

离子液体对涤纶及涤棉混纺材料作用的初步研究

内容摘要

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