[发明专利]一种功能型超支化聚合物固载铂催化剂及其制法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及用于硅氢加成反应的铂催化剂制备的技术领域。具体涉及一种功能型超支化聚合物固载铂催化剂及其制法和应用。

背景技术

现有技术中的硅氢加成反应的催化剂多为Ⅷ族贵金属的配合物，其中以铂的催化活性最高。铂催化剂对均相硅氢加成反应有非常高的催化活性，但催化剂的稳定性差，易腐蚀金属设备，诱导期不易控制、区域选择性差、很难分离回收再利用。而铂催化剂经固载后既具有多相固体催化剂的性能稳定、不腐蚀设备和易回收再利用等优点，又具有均相催化剂活性高的特点。已有报道的铂催化剂的载体多为交联聚苯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸酯、聚硅氧烷、聚酰胺、SiO₂、Al₂O₃、MgO、活性炭等多孔固体材料等，这些材料固载的铂催化剂的催化活性一般要低于均相催化剂。因此开发出同时具有均相络合催化剂的高活性和非均相催化剂的易分离、性质稳定的特点的新型非均相催化剂可望被广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供了一种功能型超支化聚合物固载铂催化剂，其中功能型超支化聚合物为端羟基超支化聚合物或端羧基超支化聚合物，均由苏州海博特树脂科技有限公司提供，所述的端羟基超支化聚合物的结构式为：

所述的端羧基超支化聚合物的结构式为：

所述的功能型超支化聚合物固载铂催化剂中铂以+4价的二氧化铂与超支化聚合物以配位键连接，其中铂含量为0.75～17.35wt％。

本发明的另一个目的在于提供了一种功能型超支化聚合物固载铂催化剂的制法，其技术方案如下：

将氯铂酸(或氯铂酸盐)溶解在有机溶剂中，然后加入端羧基或端羟基超支化聚合物和一定量的碳酸氢钠混合均匀，在700-1200W的功率下超声10-20min，在常压氮气条件下，30-90℃搅拌反应1-6h后，室温静置6h后，60℃真空条件下蒸出溶剂，得到的疏松粉末经蒸馏水洗3次后真空干燥，即得到功能型超支化聚合物固载铂催化剂。

该技术方案中功能型超支化聚合物固载铂催化剂的制备原理为：首先利用有机溶剂溶解氯铂酸或氯铂酸盐后，均匀分散在超支化聚合物的内部孔穴或表面上，氯铂酸或氯铂酸盐中的铂与超支化聚合物内部孔穴或表面的功能基团羟基或羧基进行配位，然后利用碳酸氢钠与氯铂酸或氯铂酸盐发生反应脱除氯离子，最后得到的是二氧化铂与功能型超支化聚合物配位的功能型超支化聚合物固载铂催化剂。

所述的氯铂酸(或氯铂酸盐)、功能型超支化聚合物和碳酸氢钠的质量比为：(0.2-5.0)∶10.0∶(0.3-5.0)，氯铂酸盐为氯铂酸钾和氯铂酸钠中的一种或两者的任意比例混合物。

所述的有机溶剂为乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、四氢呋喃、吡啶中的一种或一种以上的混合物，其用量是氯铂酸(或氯铂酸盐)质量的20～150倍，充分溶解氯铂酸(或氯铂酸盐)即可。

本发明还有一个目的在于提供了一种功能型超支化聚合物固载铂催化剂的应用，具体为在硅氢加成反应中的应用。

本发明技术方案的有益效果和优点如下：

1、本发明的功能型超支化聚合物固载铂催化剂是一种非均相催化剂，催化反应完成后容易分离，可以重复使用；

2、本发明的功能型超支化聚合物固载铂催化剂的粒径小，比表面积大，铂分散均匀，活性高；

3、本发明的功能型超支化聚合物固载铂催化剂的催化活性高，降低了贵金属铂的用量，节约了生产成本；

4、本发明的功能型超支化聚合物固载铂催化剂具有超支化聚合物的优异流变性能，分子内部含大量的分子孔穴，使得所制备的硅氢加成反应产物分子量分布窄；

5、本发明的功能型超支化聚合物固载铂催化剂的合成工艺简单，原料易得，适合工业化生产。

附图说明

图1为本发明的实施例5所制备的催化剂的透射电镜照片。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围不限于这些实施例，凡根据本发明技术方案的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖于本发明的保护范围内。本发明中所用到的功能型超支化聚合物均由苏州海博特树脂科技有限公司提供，其他的化学原材料均为市售商品。

实施例1

一种端羟基超支化聚合物固载铂催化剂，其制备方法如下：