苯乙烯–二乙烯基苯共聚物

苯乙烯–二乙烯基苯共聚物，大多數製造工藝以均相可溶茂金屬為催化劑。工業化生產主要有3種工藝：即連續流化床工藝、連續自潔淨反應釜工藝和連續攪拌槽反應釜工藝。以 SDB 為載體的疏水性催化劑由於在低溫條件下具有很高的催化活性，在核化工及催化合成方面的套用得到越來越多的關注。

基本介紹

• 中文名：苯乙烯–二乙烯基苯共聚物
• 外文名：styrene-divinylbenzene copolymer
• 套用：作為載體催化劑
• 分子式：C38H38
• 分子量：494.7083

簡介

中文名稱：苯乙烯-二乙烯基苯共聚物

英文名稱：Poly(styrene-divinylbenzene)

英文別名：Styrene/DVB copolymer； Chromosorb 102；Divinylbenzene styrene polymer；

Divinylbenzene-styrene copolymer； Styrene divinyl benzene；

Styrene divinyl benzene (particles)； Benzene, diethenyl-, polymer with ethenylbenzene；

CAS：9003-70-7

分子式：C38H38

分子量：494.7083

編號系統

CAS號：9003-70-7

MDL號：MFCD00146442

物性數據

性狀：白色無味粉末

密度（g/mL,25℃）： 0.29

相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：<1

熔點（ºC）：240

折射率：1.333

蒸氣壓（kPa,20ºC）：2.267

溶解性：不溶於水

毒理學數據

主要的刺激影響：

在皮膚上面：沒有刺激影響；

在眼睛上面：可能引起發炎。

生態學數據

通常對水是稍微危害的，若無政府許可，勿將材料排入周圍環境。

計算化學數據

1.疏水參數計算參考值（XlogP）:3.8

2.氫鍵供體數量:1

3.氫鍵受體數量:5

4.可旋轉化學鍵數量:10

5.互變異構體數量:4

6.拓撲分子極性表面積81.7

7.重原子數量:30

8.表面電荷:0

9.複雜度:591

10.同位素原子數量:0

11.確定原子立構中心數量:1

12.不確定原子立構中心數量:0

13.確定化學鍵立構中心數量:0

14.不確定化學鍵立構中心數量:0

15.共價鍵單元數量:1

性質與穩定性

1.常溫常壓下穩定

避免濕，熱，高溫。

2.等規聚苯乙烯的苯環全部在聚合物分子鏈的一側，結晶速度很慢，熔點為240℃。間規聚苯乙烯苯環全部在聚合物分子鏈的兩側交叉分布，結晶速度快，熔點達270℃，是聚苯乙烯家族的新成員，具有優良的耐熱性、化學穩定性和電氣性能。經玻璃纖維增強後的SPS複合材料，其綜合物性可與玻璃纖維增強的其他工程塑膠如PET、PBT、PA66、PPS相媲美。

貯存方法

常溫密閉，避光，通風乾燥處。

合成方法

大多數製造工藝以均相可溶茂金屬為催化劑。工業化生產主要有3種工藝：即連續流化床工藝、連續自潔淨反應釜工藝和連續攪拌槽反應釜工藝。

用途

SPS在汽車工業、膜材料、照相基材、食品容器、電子電器等方面有廣泛套用。

以共聚物為載體的疏水催化劑

在含水的催化反應過程中，使用親水材質作為催化劑載體，水會在催化劑上形成一個水膜，阻止了反應物向活性位的擴散，抑制了催化活性。而疏水催化劑由於內部具有疏水性能，能夠避免水對活性組分的覆蓋，從而可克服活性下降問題。聚四氟乙烯（PTFE）、聚苯乙烯、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物（SDB）、聚乙烯-二乙烯基苯-聚苯乙烯、氟化石墨等這些疏水材料均可作為疏水催化劑的載體。其中，SDB 具有機械強度好、比表面積高和疏水性好等優點，套用於吸附和分離，具有很好的效果。

1 氫同位素分離

疏水催化劑最早套用於核工業方面，主要用於低溫氫-水液相催化交換，克服了氣相催化交換反應溫度高，工藝流程長、設備複雜等不足。具有反應的能耗低、選擇性高等優點。目前，疏水催化劑已在液相催化交換工藝中得到中等規模的套用。PaekS 等研究了氫-水同位素交換反應，考察了氫與水在催化劑上的有效擴散率，依據氦的有效擴散係數，得出 SDB 的彎曲係數是2. 94。傅中華等採用氣-液逆流方式對Pt/SDB 疏水催化劑套用於 HD（g）/H2O（I）體系的氫同位素交換反應進行了實驗室規模的中試實驗研究，對此實驗系統和Pt / SDB 的催化性能作出了評價，得出了 Pt / SDB 的總體積傳質係數 Kya 值和各種工藝條件。

2 乙酸

商業上主要生產方法有：乙醛氧化法，甲醇或乙酸甲酯的羰基化法以及低分子烴的液相氧化法。由乙烯或正丁烷氣相合成丙烯酸新的合成方法正在開發和探索。研究了 Pd /SDB 疏水催化劑用於乙烯部分氧化生成乙酸。在120 ℃及1200 kPa下，乙酸的選擇性高於80%，主 要 副產物CO₂產率約為15%。催化劑具有高的活性和選擇性，其原因為SDB高的比表面積（767.2m/g）及 Pd/SDB高的比表面積（790.9m/g）；另一方面是催化劑的疏水性能，阻止了水膜在催化劑上的生成，使催化劑不被水分子覆蓋。使用84h 後發現Pd /SDB 催化劑有失活現象產生。BET 分析表明，使用過的催化劑比表面積減少，原因可能是 SDB 結構破壞導致了中孔的減少；FTIR結果表明，SDB在反應條件下被氧化，生成了親水性 C=O鍵。

以 SDB 為載體的疏水性催化劑由於在低溫條件下具有很高的催化活性，在核化工及催化合成方面的套用得到越來越多的關注。SDB 作為優良的疏水材料，儘管在高溫下結構會發生某些變化甚至引起催化劑失活，但通過開發不同製備方法或添加助劑等對催化劑進行改性可以提高催化劑的活性，克服以上的不足。通過採用疏水性催化劑對現有的合成工藝進行改進將是化工工藝的一次巨大的進步，因而加大其在化學反應的套用、開發新的工藝技術具有重大的意義。