聚酰胺（Polyamide,英文簡稱PA）,自商品化開發(fā)至今接近百年,為全球用途廣泛的五大工程塑料之一。但目前合成聚酰胺單體的原料主要來源石化產(chǎn)品,隨石化資源短缺及環(huán)保壓力突出,以源于可再生的生物基單體制備綠色、高效、新型生物基聚酰胺成為相關(guān)領(lǐng)域的探索熱點。當(dāng)前受生物基單體制約,商品化的生物基聚酰胺包括聚癸二酰丁二胺（PA410）、聚癸二酰己二胺（PA610）、聚癸二酰癸二胺（PA1010）、聚十一內(nèi)酰胺（PA11）、聚對苯二甲酰癸二胺（PA10T）等,主要由以蓖麻為起始原料制備的單體所合成。以植物油制備的生物基壬二酸單體已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,如果順利實現(xiàn)相關(guān)高分子材料的產(chǎn)業(yè)化,有利于拓寬生物基聚酰胺的產(chǎn)品線。本文以生物基壬二酸為單體,分別與不同烷基鏈長的己二胺、癸二胺、十二碳二胺（1,12-二氨基十二烷）單體合成聚壬二酰己二胺（PA69）、聚壬二酰癸二胺（PA109）、聚壬二酰十二二胺（PA129）,研究其合成機理及結(jié)構(gòu)性能,為聚合與加工成型提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。主要研究內(nèi)容包括:（1）將生物基壬二酸分別與己二胺、癸二胺、十二碳二胺單體先經(jīng)單體成鹽反應(yīng)再經(jīng)縮聚反應(yīng)（包含預(yù)聚合反應(yīng)階段和熔融縮聚反應(yīng)... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

蓖麻油合成生物基ω-十一氨基酸單體及PA11反應(yīng)方程式[29,30]

東華大學(xué)博士學(xué)位論文第一章緒論4酸肟，再經(jīng)貝克曼重排過程、霍夫曼降解反應(yīng)、水解處理制備ω-十一氨基酸，最后由開環(huán)縮聚合成PA11。此方法不涉及高溫降解反應(yīng)，有效降低碳排放量。圖1-1蓖麻油合成生物基ω-十一氨基酸單體及PA11反應(yīng)方程式[29,30]Fig.1-1Syntheticschemeofbiobased11-aminoundecanoicacidmonomerandPA11fromcastoroil[29,30]圖1-2斑鳩菊油合成生物基ω-十一氨基酸單體及PA11反應(yīng)方程式[31]Fig.1-2Syntheticschemeofbiobased11-aminoundecanoicacidmonomerandPA11fromvernolicoil[31]PA11為完全生物基（100%）聚酰胺，密度低、不易吸水、尺寸穩(wěn)定性與機械性能良好、強度高、耐化學(xué)腐蝕且電絕緣性優(yōu)異，作為綠色聚合物材料已廣泛應(yīng)用于電子電器、機械制造及汽車行業(yè)。

東華大學(xué)博士學(xué)位論文第一章緒論51.2.3.2生物基聚十二內(nèi)酰胺（PA12）和聚十三內(nèi)酰胺（PA13）斑鳩菊油合成生物基ω-十二氨基酸單體及PA12反應(yīng)過程如圖1-3所示，依據(jù)上一節(jié)Ayorinde等[31]研究，順式-12,13-環(huán)氧-順式-9-十八碳烯酸經(jīng)加氫、氧化及肟化處理得到12-氧代十二烷酸肟，隨后由催化加氫還原反應(yīng)制備ω-十二氨基酸，產(chǎn)率超過85%。圖1-3斑鳩菊油合成生物基ω-十二氨基酸單體及PA12反應(yīng)方程式[31]Fig.1-3Syntheticschemeofbiobased12-oxododecanoicacidmonomerandPA12fromvernolicoil[31]Mudiyanselage等[32]以植物油酸為原料，在分子中引入氨基官能團后得到的烯基酰胺兩端C-C鍵會發(fā)生閉環(huán)酯交換反應(yīng)轉(zhuǎn)化為不飽和內(nèi)酰胺，再經(jīng)催化加氫反應(yīng)得到生物基十二及十三碳內(nèi)酰胺單體，上述單體經(jīng)開環(huán)縮聚反應(yīng)即可合成生物基PA12和PA13。反應(yīng)單體共經(jīng)三步合成，而其他方法需經(jīng)四到六步反應(yīng)合成相應(yīng)單體，此方法可節(jié)約資源，提高反應(yīng)效率，具有良好工業(yè)化前景。1.2.3.3生物基聚己內(nèi)酰胺（PA6）上世紀(jì)60年代，生物基PA6以玉米芯農(nóng)作物制備的糠醛為原料，通過相關(guān)反應(yīng)合成制備并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但此技術(shù)繁雜且成本較高，于1961年被迫停產(chǎn)[27]。隨后，Niu等[33]以葡萄糖為原料，經(jīng)生物發(fā)酵及催化反應(yīng)制備生物基己內(nèi)酰胺，隨后經(jīng)聚合反應(yīng)得到生物基PA6，但此后并無相關(guān)研究報道。直到2005年，美國Michigen大學(xué)研究學(xué)者[20]將甘蔗、葡萄糖廢棄物經(jīng)谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵得到懶氨酸，再將賴氨酸溶于乙醇，經(jīng)加熱回流及過濾純化處理得到生物基ε-己內(nèi)酰胺，其產(chǎn)物純度高于99.9%。生物發(fā)酵葡萄糖、果糖（葡萄糖同分異構(gòu)體）是目前合成生物基ε-己內(nèi)酰胺及PA6主要途徑。由圖1-4葡萄糖合成生物基ε-己內(nèi)酰胺單體及PA6反應(yīng)過程可知，

【參考文獻】：
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本文編號：3327912