臺灣博碩士論文加值系統

２－氰基丙烯酸乙酯( ECA )乃是經由「聚合反應」與「裂解反應」所合成而來的，所以此次論文的研究目的乃在發展一新的製程，使其製程更臻於完善。所以便開發新的裂解反應所使用的固狀酸性觸媒與聚合反應所使用的溶媒系統。在溶液聚合反應裡，其最常使用的有機溶媒為甲苯、苯及四氯化碳。然而，這些溶劑對操作人員與環境卻具有莫大的威脅性。所以，採用取代性的溶劑是刻不容緩的。在整個聚合反應的過程中，利用溶劑與水產生的共沸現象以脫除水，同時脫水速率會影響到聚合物的分子量。從實驗上可觀察到，以甲苯與環己烷混合溶劑為溶媒時，對於聚合物之聚合度與反應速率皆有完善的反應性。此外，聚合物與溶劑產生的相分離現象，更有助於將其予以分離之。在裂解反應裡，產生的副產物包括有triethyl phosphate (TEP)與diethyl α, α’-dicyanoglutarate (DEDCG)，且DEDCG對產品的影響度最大。副產物TEP乃是伴隨著ECA的合成而產生﹔且DEDCG乃是２－氰基醋酸乙酯與ECA產生Michael addition而成。在解聚合反應裡，寡聚合物經由固狀酸性觸媒的作用下，最終產品的不純度將會大大的降低，乃因為降低裂解溫度也會促使著降低產生副產物的反應速率。

Production of ethyl 2-cyanoacrylate (ECA) involves ‘polymerization’ and ‘pyrolysis’ steps. The goal of this research was to improve the process performance by the development of solid acid catalysts for pyrolysis and by a solvent system for polymerization. Normally, solution polymerization with organic solvent was used. The most usage solvents are benzene, toluene and carbon tetrachloride. However, because of emission of the solvents causes the potential hazard in operator and environment, replacement of the solvent system is necessary. Besides, during the polymerization process, water removal rate, which greatly affects the molecular weight of the polymer, is influenced by the properties of water-solvent azeotropic mixture. By the systematic study, solvent system of cyclohexane and toluene mixture was proven of perfect performance not only for the degree of polymerization but also for the reaction rate. Additionally, phase separation, which will be benefit for the separation of polymer from solvent, has also been observed. For the pyrolysis step, byproducts such as triethyl phosphate (TEP) and diethyl α, α’-dicyanoglutarate (DEDCG) greatly affect product properties. TEP is formed concomitantly with the production of the ECA and DEDCG is a product of the Michael addition between ethyl 2-cyanoacetate and ECA. For the pyrolysis step, which oligomer is cracked to ECA, using solid-acid catalyst reduced the impurity in final product. The reasons for the improvement are caused by lowering reaction rate for impurity formation resulting from the decrease of cracking temperature.

第一章 緒論 1
1.1 ２－氰基丙烯酸乙酯的發展過程 1
1.2 ２－氰基丙烯酸烷酯的特性 2
1.3 ２－氰基丙烯酸乙酯單體的改質 5
1.4 研究目的 6
第二章 實驗程序 16
2.1 聚合反應 16
2.1.1 簡介 16
2.1.2 聚合步驟 17
2.1.3 分子量的量測 19
2.1.4 中－紅外光吸收的定性應用 20
2.2 藥品 21
2.3 裂解反應 22
2.3.1 簡介 22
2.3.2 解聚合之步驟 22
2.3.3 定性分析 23
第三章 結果與討論 36
3.1 聚合反應之溶劑系統 36
3.1.1 聚合反應方式 36
3.1.2 反應物對聚合度之影響 37
3.1.3 替代溶劑之效益 37
3.1.4 聚合反應之動力分析 38
3.1.5 紅外線光譜分析(FFT — IR) 40
3.1.6 聚合物之分子量分析 41
3.1.7 觸媒的添加方式對分子量的影響 42
3.1.8 單一溶媒的聚合反應 43
3.1.9 結論 43
3.2 裂解反應 45
3.2.1 簡介 45
3.2.2 反應機制 45
3.2.3 Michael addition 47
3.2.4 酸性觸媒的選用 48
3.2.5 添加粉狀觸媒之產物成分分析 48
3.2.6 添加固狀觸媒之產物成分分析 49
3.2.7 結論 50
第四章 結論與未來展望 73
4.1 結論 73
4.2未來展望 74
參考文獻 75

Ａ、中文文獻
l 李景文，「α－氰基丙烯酸乙酯接著劑合成及其品質」，科學發展月刊，第十卷，第八期，p42 ~ 51。
l 李秉傑、王弈凱、邱宏明，「非均相系催化原理與應用」，中華民國八十二年十月出版二刷，國立編譯館主編。
l 薛敬和編譯，「黏著劑全書－材料與技術」，p907 ~ 920，高利圖書有限公司，中華民國七十二年十二月十日初版。