论文总字数：15683字

摘 要

随着全球环境问题的日益突出，可持续发展战略的广泛开展，新型的生物质材料越来越获得人们的青睐，这方面的研究也显得意义深刻。欧美等国对新型功能高分子的研究比较多，特别是用二聚酸作为原料，它更广泛的涉及化妆品、智能材料等领域。我国对高分子材料的研究在二聚酸方面主要体现在粘胶剂、涂料等方面，其它方面还有待于进一步发展。

本文设计通过选取成本低廉，环保易得的聚乙二醇和二聚脂肪酸进行酯化缩聚反应,合成一种新型二聚酸聚乙二醇酯非离子型表面活性剂。通过以二聚酸和聚乙二醇200为原料合成聚酯，探究其最佳反应条件，确定最佳反应条件为n(二聚酸)∶n(聚乙二醇) =1∶1.2，催化SnCl₂ (质量分数为0.3%)，反应温度200℃，反应时间6 h。红外表征谱图中1738cm^-1处出现强烈的C=O键伸缩振动吸收峰与1100cm^-1处有C-O伸缩振动峰说明酯基存在，证明产物已经合成。

关键词：二聚酸 二聚酸聚乙二醇酯 缩聚反应 非离子表面活性剂

Abstract

As global environmental problems have become increasingly prominent, extensive strategies for sustainable development, the new biomass material to get more and more people of all ages, research in this area also appears profound significance. Europe and the United States to study new functional polymer more, especially the use of dimer acid as a raw material, it is more widely involved in the field of cosmetics and smart materials. The research on the polymer material in terms of dimer acid is mainly reflected in adhesives, coatings and other aspects, other aspects need to be further developed.

This design by choosing low-cost, environmentally friendly and easy to get the polyethylene glycol and dimer fatty acid esterification condensation reaction, the synthesis of a new type of dimer acid polyethylene glycol esters of non-ionic surfactants. Catalysis n (dimer acid) :n (polyethylene glycol) = 1 to 1.2, by dimer acid and polyethylene glycol 200 was synthesized from polyester, explore the optimal reaction conditions to determine the optimal reaction conditions SnCl2 (mass fraction of 0.3%), the reaction temperature is 200 ℃, reaction time 6 h. IR spectrum appears at 1738cm-1 strong C = O bond stretching vibration absorption peak of 1100cm-1 Department has C-O stretching vibration of an ester group is present, the product proves to have been synthesized.

Key Words: Dimer dibasic acid；Two poly acid polyethylene glycol ester；Condensation polymerization；Nonionic surfactant

目录

摘 要 II

Abstract III

第一章 绪论 2

1.1研究背景及选题意义 2

1.2二聚脂肪酸 3

1.2.1二聚酸的结构和性质 3

1.2.2二聚酸制备工艺的现状和发展 4

1.2.3二聚酸的应用 5

1.2.4二聚酸的将来 5

1.3聚乙二醇 5

1.3.1聚乙二醇的性质 6

1.3.2聚乙二醇的制备 6

1.3.3聚乙二醇的应用 7

1.4二聚酸聚乙二醇酯 8

第二章 二聚酸聚乙二醇酯的合成与表征 9

2.1引言 9

2.2 理论部分 9

2.2.1 缩聚原理 9

2.3 主要实验材料及仪器 9

2.4 DFA-PEG聚酯的合成与表征 10

2.4.1 DFA-PEG聚酯的合成 10

2.4.2反应条件对DFA—PEG聚酯合成的影响 10

2.4.3结构表征 15

2.5本章小结 16

第三章 结论和展望 17

3.1 结论 17

3.2 展望 17

参考文献 18

致谢 21

第一章 绪论

1.1研究背景及选题意义

二十世纪以来，在材料与化工等方面科学技术面临更广泛的挑战:首先,合成高分子材料在国民经济和人们生活中扮演着重要的角色,石油作为合成材料的主要原料,它的储量越来越少。随着石油资源的消耗和日益枯竭,大量难以处理的废弃物也随之产生,严重危害了人类赖以生存的自然环境。因此，重要的是要找到新的合成材料，可以形成或更换油。其次,“白色污染”问题仍然有着恶化的趋势,地球的生态平衡受到了大量塑料废弃物及其焚烧所引起的环境污染的严重地影响。世界很多国家都在努力研究并寻找对策来解决问题，比如通过回收现有合成高分子材料达到再次利用的目的。目前,虽然这些措施已取得了较大成效,但类似再生产品的质量、天然提取高分子、回收技术的解决及其残留的污染物质、共混材料的性能对环境可能的影响等方面仍面临很多需要解决的技术难题。为了解决这一问题，利用天然可再生的植物和动物替代石油资源，是解决问题的有效途径之一^[1~2]。

二聚酸作为天然的油脂化工品，它具有广泛的来源且是一种可再生的原材料而且毒性较低，这是一种新型的高分子材料。随着我国油脂化学工业的进步，脂肪酸也在不断提高产出，这给开发和制造两种酸和它的衍生物补充了充足的原料。研究二聚酸及其衍生物为合理利用我国石油资源提供了新的途径,有利于提高社会效益、环境效益和经济利益的提高。

1.2二聚脂肪酸

二聚脂肪酸又叫二聚酸，它是由Diels-Alder反应合成的二元酸，合成原料是两个分子的C₁₈不饱和脂肪酸。二聚脂肪酸的结构比较特殊，由于它具有毒性比较低、原料来源广、可再生等特征，因此作为是一种比较优质的高分子材料合成原料得到了广泛的应用。目前，常用的植物油残渣为原料，在催化剂作用下，反应温度高，压力高，得到原油，然后通过分子蒸馏处理，获得纯产品。

1.2.1二聚酸的结构和性质

不饱和脂肪酸的聚合相对其他化学反应更加麻烦，在反应过程中所涉及的不饱和脂肪酸分子可以用不一样的途径组合生成大量同分异构体。由于构成脂肪的材料不同，使用脂肪酸，结合不饱和脂肪酸更复杂的聚合反应，所以合成物质是完全不一样的，像顺式-反式双键几何构型组分异构体，环状结构及其它异构体,如图1-1所示。

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