[发明专利]一种咪唑型离子液体及其在降解聚甲醛中的应用

说明书

一种咪唑型离子液体，所述离子液体阳离子组成为：[ATMIM]³⁺，阴离子为[p‑TSA]^‑、[CH₃COO]^‑、[HSO₄]^‑、[H₂PO₄]^‑、[CF₃SO₃]^‑、[CH₃SO₃]^‑的任一种或两种以上的混合物；相对于现有技术，本发明提供的咪唑型离子液体，阳离子具有3个正电荷，阴离子为3个离子基团，所以其较常规离子液体具有更强的酸性，采用其催化降解聚甲醛具有以下优点：咪唑型离子液体基本无蒸汽压，无挥发性污染，大大减少溶剂挥发损失，降低环境污染；降解聚甲醛反应条件温和，降解时间短且降解率高，分解彻底；可节省酸性催化剂用量，减小设备腐蚀性；催化过后易于回收使用，反应后可循环利用。

技术领域

本发明属于离子液体技术领域，具体涉及一种咪唑型离子液体及其在降解聚甲醛中的应用。

背景技术

聚甲醛是一种热塑性树脂，也是重要的工程塑料，在热塑性树脂中是最坚韧的，其抗热强度、弯曲强度、耐疲劳性强度均高，耐磨性和电性能优良。聚甲醛已经广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。在很多新领域的应用，如医疗技术、运动器械等方面，聚甲醛也表现出较好的增长态势。但是在使用过程中，会出现龟裂、变形、粉化等自然老化现象，导致产生大量的废弃聚甲醛，常规的聚甲醛降解除缓慢的自然风化外，采用强酸为催化剂，强酸的使用对环境造成污染，使用过程中不可避免的挥发对人体和设备也将造成伤害，并且生成的废渣难于处理。

离子液体是一种在室温或近室温下以液体形式存在的盐，它具有许多独特的性质，如结构可设计、液程范围宽、接近于零的蒸汽压、不可燃、具有高的热稳定性和化学稳定性，易于循环利用等。离子液体目前在分离过程、催化、有机合成、电化学等方面研究已取得许多进展，并被认为是一种绿色合成和清洁生产中具有广阔应用前景的新型环境友好的绿色介质。其在废塑料回收利用方面也存在巨大潜力，离子液体可作为催化剂高效降解聚甲醛为相应的单体或化工原料，实现聚甲醛的循环利用。

发明内容

本发明的目的就在于为解决现有技术的不足而提供一种咪唑型离子液体及其在降解聚甲醛中的应用。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种咪唑型离子液体，所述离子液体阳离子组成为：[ATMIM]³⁺，结构式如式（1）所示，阴离子为[p-TSA]^-、[CH₃COO]^-、[HSO₄]^-、[ H₂PO₄]^-、[CF₃SO₃]^-、[CH₃SO₃]^-的任一种或两种以上的混合物；

式（1）。

如上所述的咪唑型离子液体的制备方法，包括以下步骤：

（1）[ATMIM]Cl₃（1,2,3-三（N-甲基咪唑基）-1-丙烯三氯盐）的制备：取1,2,3-三氯丙烯与N-甲基咪唑混合，两者摩尔比为1:（3-6）；加入1,2,3-三氯丙烯与N-甲基咪唑两种原料总质量的0.1%-1.0%的γ-氧化铝和0.5‰-10‰的十八烷基三甲基氯化铵，密封，加热至220-280℃搅拌反应24-72h，冷却，纯化，干燥，得到[ATMIM]Cl₃；