温控型咪唑离子液体的合成及性能研究
随着印染行业的迅猛发展,染色技术也在不断提升,而传统的聚酯纤维染色技术在实际应用过程中都存在着各种各样的弊端和问题,使其难于在工业生产中广泛应用。为针对性解决传统聚酯纤维染色所存在的问题,实现聚酯纤维的绿色印染,通过从聚酯纤维和分散染料的分子结构入手,设计合成了一种温控型咪唑离子液体。在本论文中,其主要研究内容分为两部分,一是离子液体前驱体和离子液体的设计,二是离子液体的合成。离子液体的设计中,选择以氮杂环为基础结构的咪唑基离子液体前驱体,在离子液体的制备过程中,主要涉及离子液体前驱体的合成,其中包括2-庚基咪唑的合成,以及2-庚基咪唑的氧丙基化反应,并探究了反应温度、反应时间、原料摩尔比对反应产生的影响,最后将离子液体前驱体与二氧化碳作用,形成离子液体,对离子液体的溶解性、pH值进行了测试,得到了以下结论。（1）以乙二醛、氨水、辛醛为原料,通过脱水缩合反应制备出了2-庚基咪唑,并探究了反应温度、反应时间、物料摩尔比对原料转化率产生的影响,以及对体系中产生叔胺值的影响。由单因素实验结果表明,原料乙二醛、辛醛、氨水的摩尔比为1:1:2.2,反应温度为85℃,反应时间为4小时,原料转化率达到最大,此时,原料醛的转化率为81%,叔胺值为4.475mmol/g,通过高效液相色谱、元素分析、红外、核磁等表征手段证明成功合成出2-庚基咪唑。（2）以上一步合成的2-庚基咪唑、环氧丙烷为原料,以四甲基氢氧化铵为催化剂,通过环氧丙烷开环加成反应合成得到离子液体前驱体,并探究了反应温度、反应时间、物料摩尔比以及催化剂的加入量对离子液体前驱体的收率,离子液体前驱体分子量的影响。通过单因素实验,实验结果表明,原料2-庚基咪唑、环氧丙烷物料摩尔比为1:6,反应温度为55℃,反应时间为12小时,催化剂用量为0.5%（质量百分数）,此时,离子液体前驱体的收率达到最大,最大为74%,其聚合物平均分子量达到340。且通过红外、核磁进一步表征了其分子结构,证明与所预期结果相符合。（3）将合成的离子液体前驱体与水混合,当前驱体与水的体积比为1:5时,两者完全溶解,当两者比例为1:2时,[离子液体前驱体+水]体系溶解性较差,体系呈浑浊的乳白色,此时通入二氧化碳后,乳白色消失,整个体系成为均相,并测得其pH为中性。
- 作者：
- 张圆圆
- 学位授予单位：
- 大连工业大学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2019年
- 导师姓名：
- 曹亚峰；徐海涛
- 中图分类号：
- O645.1；O626.23
- 关键词：
- 聚酯纤维；2-庚基咪唑；离子液体前驱体；离子液体；温控
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