[发明专利]一种用于环氧烷烃、环状酸酐和二氧化碳共聚的双功能催化剂和应用方法

权利要求书

1.一种用于环氧烷烃、环状酸酐和二氧化碳共聚的双功能催化剂，其特征在于，所述的双功能催化剂是通过联苯骨架将两个金属中心连接起来的异核双金属配合物，搭配助催化剂季铵盐组成双组分催化体系，

异核双金属配合物结构如下：

式中：

X为Cl^-1；

Y为Cl^-1、NO₃^-1、CH₃COO^-1或BF₄^-1；

M¹为Y³⁺、Lu³⁺或In³⁺；

M²为Zn²⁺或Mg²⁺；

助催化剂季铵盐选自四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四乙基溴化铵、四乙基碘化铵、四丁基氟化铵、苄基三乙基氯化铵、苄基三丙基氯化铵、苄基三丁基氯化铵、苄基三丁基溴化铵、苄基三乙基碘化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、双(三苯基正膦基)氯化铵中一种。

2.一种使用权利要求1所述的双功能催化剂制备环氧烷烃、环状酸酐与二氧化碳共聚物的方法，其特征在于，所述的共聚物反应通式为：

式中：

x、y和z为自然数；

共聚物具体反应工艺为：在高压反应釜中加入异核双金属配合物与助催化剂季铵盐组成的双组分催化体系，升温后，加入少量环氧烷烃与引发剂，选择性加入有机溶剂，反应引发后，充入特定压力的二氧化碳，然后将环氧烷烃、环状酸酐按比例分批加入反应釜后，保温反应一定时间，观察体系压力维持恒定后，缓慢放掉反应器中未反应的二氧化碳，出料，产品真空干燥至恒重。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的双功能催化剂中异核双金属配合物与助催化剂的摩尔比为1:1～5；所述的环氧烷烃与异核双金属配合物的质量比为5000～20000:1；所述的环氧烷烃与环状酸酐的摩尔比为2～10:1。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，反应温度为25～120℃；所述的二氧化碳压力为0.1～5MPa；反应时间为1～12小时。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的引发剂为丙二醇、丁二醇、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚丙二醇400、聚丙二醇600中的一种。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、环己烷、正己烷、1,4-二氧六环、四氢呋喃中的一种。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的环氧烷烃为环氧丙烷、环氧乙烷、环氧氯丙烷、氧化苯乙烯、苯基缩水甘油醚和环氧环己烷中的一种。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的环状酸酐为丁二酸酐、马来酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、邻苯二甲酸酐和2,3-萘二酐中的一种。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的反应温度为50～90℃；所述的二氧化碳压力为0.8～4MPa。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的共聚物数均分子量为3000～100000g/mol，分子量分布为1.1～1.9；所述共聚物玻璃化转变温度为-50～80℃。