CN111218027A - 一种利用废弃发泡聚苯乙烯合成超交联聚合物的制备方法及其应用 - Google Patents

一种利用废弃发泡聚苯乙烯合成超交联聚合物的制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种利用废弃发泡聚苯乙烯合成超交联聚合物的制备方法，对废弃发泡聚苯乙烯进行再利用，以废弃发泡聚苯乙烯为原料，利用傅克反应、季胺化反应合成了一种高效、可循环的超交联聚合物WPS‑M1‑Br。该制备方法的原料来源广泛，制备方法简单。本发明还将该超交联聚合物WPS‑M1‑Br作为催化剂应用于CO2与环氧化合物的环加成反应中，具有催化反应活性高、反应时间短、产物收率(90％～99％)及选择性高(可达99％)的优点。

Description

一种利用废弃发泡聚苯乙烯合成超交联聚合物的制备方法及 其应用
技术领域
本发明涉及有机催化合成领域，具体涉及的是一种利用废弃发泡聚苯乙烯合成超交联聚合物的制备方法及其在CO2与环氧化物的环加成反应中的应用。
背景技术
目前，发泡聚苯乙烯的产量大约占全世界泡沫塑料量的第二位，已被广泛应用于工业、农业等不同领域。然而，随着发泡聚苯乙烯的用量与日俱增，却又产生大量的发泡聚苯乙烯废弃物。发泡聚苯乙烯废弃物不易老化，百年之久也不降解，导致发泡聚苯乙烯废弃物随处可见，造成“白色污染”，不仅阻碍塑料工业的发展，而且还造成资源的浪费，环境恶化，从而严重影响自然环境，并带来一系列社会问题和经济危害。超交联聚合物是一类新型的多孔材料，相比于传统的无机多孔材料，具有稳定的孔道结构、相对较低的骨架密度、较大的比表面积、孔隙结构丰富、化学可修饰性强以及优异的催化性能和吸附性能等独特优势。近年来，超交联聚合物得到广泛研究，在能源储存、气体分离、多相催化等方面，表现出优异的性能。通常，超交联聚合物的制备需要预先制备线性或低交联聚合物，并以此为前驱体，然后以路易斯酸为催化剂，以双官能团小分子为溶剂，通过后交联的方式而得到，利用废弃聚苯乙烯作为原料制备超交联聚合物是一个较为经济的方法。
由于人们越来越关注温室气体对气候的影响，将二氧化碳转化为具有高附加值的化学品受到了广泛的关注，一个潜在的途径是用环氧化物加成环形成五元环状碳酸酯。CO2/环氧环加成反应得到的五元环状碳酸酯具有广泛的应用，如用作极性溶剂、电解质、工业化学材料以及聚碳酸酯和聚氨酯的合成。已报道的CO2/环氧环加成反应大都使用碱金属盐、金属氧化物、过渡金属络合物等作为催化剂，存在不可持续、环境不友好等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用废弃发泡聚苯乙烯合成超交联聚合物的制备方法，对废弃发泡聚苯乙烯进行再利用，原料来源广泛，制备方法简单。
本发明的目的在于提供上述超交联聚合物作为催化剂在CO2/环氧环加成反应的应用，具有催化反应活性高、反应时间短、产物收率及选择性高的优点。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种利用废弃发泡聚苯乙烯合成超交联聚合物的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将去离子水、氧化苯乙烯、苯乙炔、叠氮化钠以及溴化亚铜加入到反应容器中，350～400W微波加热至75～80℃并搅拌反应20～30min，待反应结束后，反应产物采用去离子水洗涤并过滤，得到的固体用乙酸乙酯溶解，过滤除去残留的溴化亚铜，旋蒸浓缩，采用柱色谱分离纯化，得到羟基功能化的三氮唑共聚合单体，记为M1；
步骤2、将废弃发泡聚苯乙烯、路易斯酸催化剂无水三氯化铁、交联剂甲缩醛以及步骤1制备得到的共聚合单体M1加入到含有溶剂1,2-二氯乙烷的圆底烧瓶中，在40～45℃下搅拌回流4～5h后，升温至80～85℃，继续搅拌回流24～28h，待反应结束后采用甲醇洗涤反应产物，干燥，在110～120℃下采用甲醇进行索氏提取，然后在75～80℃下干燥10～12h得到超交联聚合物前驱体，记为WPS-M1；
步骤3、将溶剂DMF、反应试剂正溴丁烷以及步骤2制备得到的WPS-M1加入到圆底烧瓶中，在75～80℃下搅拌回流20～24h，待反应结束后，反应产物采用乙酸乙酯洗涤，在75～80℃下干燥10～12h，得到所述超交联聚合物，记为WPS-M1-Br。
步骤1中，所述氧化苯乙烯与所述去离子水的用量比为1.0g:15～20mL，所述氧化苯乙烯、苯乙炔、叠氮化钠以及溴化亚铜的用量比为1:1.02～1.10:1.08～1.20:100～110。
步骤2中，所述废弃发泡聚苯乙烯与1,2-二氯乙烷的用量比为1.0g:10～20mL，所述废弃发泡聚苯乙烯、无水三氯化铁、甲缩醛以及M1的用量比为1.0:4.50～5.00:2.10～2.40:2.44～2.60。
步骤3中，所述WPS-M1与所述DMF的用量比为1.0g:20～30mL，所述WPS-M1与所述正溴丁烷的用量比为1.0g:10～12mL。
一种如上所述的超交联聚合物的应用，是在CO2与环氧化合物的环加成反应中作为催化剂。
所述超交联聚合物的应用，包括以下步骤：
步骤1、在高压釜中依次加入环氧化合物以及所述超交联聚合物(WPS-M1-Br)，然后将高压釜抽至真空，再向高压釜中通入CO2，在120～140℃条件下反应1～2h，反应过程中通过TLC监测反应完全；
步骤2、待反应结束后，在高压釜中加入乙酸乙酯稀释，依次通过离心、旋蒸、柱色谱分离纯化得到产物环状碳酸酯；
步骤1中，所述环氧化合物与所述WPS-M1-Br的用量比为1mmol：8～10mg，步骤2中，所述乙酸乙酯的用量为20～30mL。
步骤1中，所述环氧化合物为氧化苯乙烯、2-(苯氧基甲基)环氧乙烷、2-((邻甲苯氧基)甲基)环氧乙烷、2-((烯丙氧基)甲基)环氧乙烷、2-(丁氧基甲基)环氧乙烷、2-(((2-乙基己基)氧基)甲基)环氧乙烷、1,2-双(环氧乙烷-2-甲氧基)乙烷、2-(氯甲基)环氧乙烷、环氧乙烷-2-甲醇或者间苯二酚二缩水甘油醚。
步骤1中，通入CO2的压力为2.0～2.2MPa。
步骤2中，所述离心的转速为3500～4000转/分钟。
步骤2中，所述环状碳酸酯为4-苯基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-(苯氧甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、4-((邻甲苯氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、4-((烯丙氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、4-(丁氧基甲基)--1,3-二氧戊环-2-酮、4-(((2-乙基己基)氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、4-((2-((4-氧代-1,3-二氧戊环-2-基)甲氧基)乙氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、4-(氯甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、4-(羟甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、4,4'-((1,3-亚苯基双(氧基))双(亚甲基))双-1,3-二氧戊环-2-酮。
本发明中，废弃发泡聚苯乙烯、制备得到的M1、WPS-M1以及WPS-M1-Br的结构式如式I-IV所示：
Figure BDA0002366146910000041
Figure BDA0002366146910000051
本发明中，超交联聚合物的制备路线如下：
Figure BDA0002366146910000061
采用上述技术方案后，本发明一种利用废弃发泡聚苯乙烯合成超交联聚合物的制备方法，对废弃发泡聚苯乙烯进行再利用，以废弃发泡聚苯乙烯为原料，利用傅克反应、季胺化反应合成了一种高效、可循环的超交联聚合物WPS-M1-Br，并将其用于催化CO2和环氧化合物转化为各类环状碳酸酯，具有重要的潜在应用价值。该制备方法的原料来源广泛，制备方法简单。
本发明还将该超交联聚合物WPS-M1-Br作为催化剂应用于CO2与环氧化合物的环加成反应中，具有催化反应活性高、反应时间短、产物收率(90％～99％)及选择性高(可达99％)的优点。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
实施例1超交联聚合物的制备
一种利用废弃发泡聚苯乙烯合成超交联聚合物的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将1.0g氧化苯乙烯加入到含有15mL去离子水的圆底烧瓶中，然后依次加入1.02g苯乙炔、1.08g叠氮化钠以及100mg溴化亚铜，400W微波加热至80℃并搅拌反应20min，待反应结束后，反应产物采用20～30mL去离子水洗涤并过滤，得到的固体用100mL乙酸乙酯溶解，过滤除去残留的溴化亚铜，旋蒸浓缩，采用柱色谱分离纯化，得到羟基功能化的三氮唑共聚合单体，记为M1，产率为85％；
步骤2、将0.5g废弃发泡聚苯乙烯加入到含有5mL 1,2-二氯乙烷的圆底烧瓶中，然后依次加入2.25g无水三氯化铁、1.05g甲缩醛以及1.22g步骤1制备得到的共聚合单体M1，在45℃下搅拌回流5h后，升温至80℃，继续搅拌回流24h，待反应结束后采用20～30mL甲醇洗涤反应产物，80℃下干燥，在120℃下采用甲醇进行索氏提取，然后在80℃下干燥12h得到超交联聚合物前驱体，记为WPS-M1；
步骤3、将0.5g步骤2制备得到的WPS-M1加入到含有10mL DMF的圆底烧瓶中，然后加入5mL正溴丁烷，在80℃下搅拌回流24h，待反应结束后，反应产物采用20～30mL乙酸乙酯洗涤，在80℃下干燥12h，得到超交联聚合物，记为WPS-M1-Br。
实施例2
4-苯基-1,3-二氧戊环-2-酮的制备(结构式如下)：
Figure BDA0002366146910000081
步骤1、在高压釜中依次加入5mmol氧化苯乙烯以及40mg实施例1制备得到的超交联聚合物(WPS-M1-Br)，然后将高压釜抽至真空，再向高压釜中通入2.0MPa CO2，在120℃条件下反应2h，反应过程中通过TLC监测反应，原料点完全消失即可停止反应；
步骤2、待反应结束后，在高压釜中加入20mL乙酸乙酯稀释，以3500转/分钟的转速离心，然后旋蒸、柱色谱分离纯化，得到产物环状碳酸酯—4-苯基-1,3-二氧戊环-2-酮，产率为93％，选择性为99％。
该环状碳酸酯的红外和核磁表征如下：FT-IR(KBr disc)cm-1:1789(C＝O),1163(C-O),1065(C-O),732,697；1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:7.45-7.37(m,Ar-H,5H),5.69(t,J＝8.4Hz,1H),4.81(t,J＝8.2Hz,1H),4.35(t,J＝8.2Hz,1H).
实施例3
4-(苯氧甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮的制备(结构式如下)：
Figure BDA0002366146910000082
步骤1、在高压釜中依次加入5mmol 2-(苯氧基甲基)环氧乙烷以及40mg实施例1制备得到的超交联聚合物(WPS-M1-Br)，然后将高压釜抽至真空，再向高压釜中通入2.0MPaCO2，在120℃条件下反应2h，反应过程中通过TLC监测反应，原料点完全消失即可停止反应；
步骤2、待反应结束后，在高压釜中加入20mL乙酸乙酯稀释，以3500转/分钟的转速离心，然后旋蒸、柱色谱分离纯化，得到产物环状碳酸酯—4-(苯氧甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮，产率为97％，选择性为99％。
该环状碳酸酯的红外和核磁表征如下：FT-IR(KBr disc)cm-1:1788(C＝O),1597,1492,1242,1167(C-O),1052(C-O),754,692；1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:7.33(m,2H),7.04(t,J＝7.6Hz,1H),6.93(d,J＝7.8Hz,2H),5.05(m,1H),4.63(t,J＝8.3Hz,1H),4.56(dd,J＝5.8,8.6Hz,1H),4.26(dd,J＝4.3,10.5Hz,1H),4.17(dd,J＝3.6,10.5Hz,1H).
实施例4
4-((邻甲苯氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮的制备(结构式如下)：
Figure BDA0002366146910000091
步骤1、在高压釜中依次加入5mmol 2-((邻甲苯氧基)甲基)环氧乙烷以及40mg实施例1制备得到的超交联聚合物(WPS-M1-Br)，然后将高压釜抽至真空，再向高压釜中通入2.0MPa CO2，在120℃条件下反应2h，反应过程中通过TLC监测反应，原料点完全消失即可停止反应；
步骤2、待反应结束后，在高压釜中加入20mL乙酸乙酯稀释，以3500转/分钟的转速离心，然后旋蒸、柱色谱分离纯化，得到产物环状碳酸酯—4-((邻甲苯氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮，产率为99％，选择性为99％。
该环状碳酸酯的红外和核磁表征如下：FT-IR(KBr disc)cm-1:1789(C＝O),1602,1495,1264,1245,1163(C-O),1049(C-O),732,703；1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:7.19(m,2H),6.95(t,J＝7.0Hz,1H),6.80(d,J＝8.6Hz,2H),5.08(m,1H),4.66(t,J＝8.3Hz,1H),4.60(dd,J＝5.3,8.4Hz,1H),4.29(dd,J＝3.6,10.7Hz,1H),4.16(dd,J＝3.0,10.6Hz,1H),2.24(s,3H).
实施例5
4-((烯丙氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮的制备(结构式如下)：
Figure BDA0002366146910000101
步骤1、在高压釜中依次加入5mmol 2-((烯丙氧基)甲基)环氧乙烷以及40mg实施例1制备得到的超交联聚合物(WPS-M1-Br)，然后将高压釜抽至真空，再向高压釜中通入2.0MPa CO2，在120℃条件下反应2h，反应过程中通过TLC监测反应，原料点完全消失即可停止反应；
步骤2、待反应结束后，在高压釜中加入20mL乙酸乙酯稀释，以3500转/分钟的转速离心，然后旋蒸、柱色谱分离纯化，得到产物环状碳酸酯—4-((烯丙氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮，产率为99％，选择性为99％。
该环状碳酸酯的红外和核磁表征如下：FT-IR(KBr disc)cm-1:1794(C＝O),1735(C＝C),1163(C-O),1046(C-O),734,714；1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:5.86(m,1H),5.28-5.21(m,2H),4.83(m,1H),4.50-4.39(m,2H),4.05(d,2H),3.69-3.61(m,2H).
实施例6
4-(丁氧基甲基)--1,3-二氧戊环-2-酮的制备(结构式如下)：
Figure BDA0002366146910000111
步骤1、在高压釜中依次加入5mmol 2-(丁氧基甲基)环氧乙烷以及40mg实施例1制备得到的超交联聚合物(WPS-M1-Br)，然后将高压釜抽至真空，再向高压釜中通入2.0MPaCO2，在120℃条件下反应2h，反应过程中通过TLC监测反应，原料点完全消失即可停止反应；
步骤2、待反应结束后，在高压釜中加入20mL乙酸乙酯稀释，以3500转/分钟的转速离心，然后旋蒸、柱色谱分离纯化，得到产物环状碳酸酯—4-(丁氧基甲基)--1,3-二氧戊环-2-酮，产率为90％，选择性为99％。
该环状碳酸酯的红外和核磁表征如下：FT-IR(KBr disc)cm-1:1789(C＝O),1166(C-O),1047(C-O),734,714；1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:4.81(m,1H),4.50-4.40(m,2H),3.68-3.61(m,2H),3.51(m,2H),1.56(m,2H),1.37(m,2H),0.92(t,J＝7.39,3H).
实施例7
4-(((2-乙基己基)氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮的制备(结构式如下)：
Figure BDA0002366146910000112
步骤1、在高压釜中依次加入5mmol 2-(((2-乙基己基)氧基)甲基)环氧乙烷以及40mg实施例1制备得到的超交联聚合物(WPS-M1-Br)，然后将高压釜抽至真空，再向高压釜中通入2.2MPa CO2，在140℃条件下反应1h，反应过程中通过TLC监测反应，原料点完全消失即可停止反应；
步骤2、待反应结束后，在高压釜中加入30mL乙酸乙酯稀释，以4000转/分钟的转速离心，然后旋蒸、柱色谱分离纯化，得到产物环状碳酸酯—4-(((2-乙基己基)氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮，产率为92％，选择性为99％。
该环状碳酸酯的红外和核磁表征如下：FT-IR(KBr disc)cm-1:1788(C＝O),1166(C-O),1043(C-O),732,714；1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:4.81(m,1H),4.49-4.39(m,2H),3.66-3.58(m,2H),3.39(m,2H),1.50(m,1H),1.42-1.19(m,8H),0.92(m,6H).
实施例8
4-((2-((4-氧代-1,3-二氧戊环-2-基)甲氧基)乙氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮的制备(结构式如下)：
Figure BDA0002366146910000121
步骤1、在高压釜中依次加入5mmol 1,2-双(环氧乙烷-2-甲氧基)乙烷以及40mg实施例1制备得到的超交联聚合物(WPS-M1-Br)，然后将高压釜抽至真空，再向高压釜中通入2.2MPa CO2，在140℃条件下反应1h，反应过程中通过TLC监测反应，原料点完全消失即可停止反应；
步骤2、待反应结束后，在高压釜中加入30mL乙酸乙酯稀释，以4000转/分钟的转速离心，然后旋蒸、柱色谱分离纯化，得到产物环状碳酸酯—4-((2-((4-氧代-1,3-二氧戊环-2-基)甲氧基)乙氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮，产率为92％，选择性为99％。
该环状碳酸酯的红外和核磁表征如下：FT-IR(KBr disc)cm-1:1784(C＝O),1170(C-O),1048(C-O),733,714；1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:4.85(m,2H),4.53-4.44(m,4H),3.76-3.58(m,6H).
实施例9
4-(氯甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮的制备(结构式如下)：
Figure BDA0002366146910000131
步骤1、在高压釜中依次加入5mmol 2-(氯甲基)环氧乙烷以及40mg实施例1制备得到的超交联聚合物(WPS-M1-Br)，然后将高压釜抽至真空，再向高压釜中通入2.2MPa CO2，在140℃条件下反应1h，反应过程中通过TLC监测反应，原料点完全消失即可停止反应；
步骤2、待反应结束后，在高压釜中加入30mL乙酸乙酯稀释，以4000转/分钟的转速离心，然后旋蒸、柱色谱分离纯化，得到产物环状碳酸酯—4-(氯甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮，产率为92％，选择性为99％。
该环状碳酸酯的红外和核磁表征如下：FT-IR(KBr disc)cm-1:1812(C＝O),1264,1162(C-O),1073(C-O),731,702；1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:4.99(m,1H),4.58(t,J＝8.6Hz,1H),4.39(m,1H),3.81-3.72(m,2H).
实施例10
4-(羟甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮的制备(结构式如下)：
Figure BDA0002366146910000141
步骤1、在高压釜中依次加入5mmol环氧乙烷-2-甲醇以及40mg实施例1制备得到的超交联聚合物(WPS-M1-Br)，然后将高压釜抽至真空，再向高压釜中通入2.2MPa CO2，在140℃条件下反应1h，反应过程中通过TLC监测反应，原料点完全消失即可停止反应；
步骤2、待反应结束后，在高压釜中加入30mL乙酸乙酯稀释，以4000转/分钟的转速离心，然后旋蒸、柱色谱分离纯化，得到产物环状碳酸酯—4-(羟甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮，产率为95％，选择性为99％。
该环状碳酸酯的红外和核磁表征如下：FT-IR(KBr disc)cm-1:3416(OH),1770(C＝O),1170(C-O),1048(C-O),732,715；1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:4.83(m,1H),4.54-4.49(m,2H),3.84-3.73(m,2H).
实施例11
4,4'-((1,3-亚苯基双(氧基))双(亚甲基))双-1,3-二氧戊环-2-酮的制备(结构式如下)：
Figure BDA0002366146910000142
步骤1、在高压釜中依次加入5mmol间苯二酚二缩水甘油醚以及40mg实施例1制备得到的超交联聚合物(WPS-M1-Br)，然后将高压釜抽至真空，再向高压釜中通入2.2MPaCO2，在140℃条件下反应1h，反应过程中通过TLC监测反应，原料点完全消失即可停止反应；
步骤2、待反应结束后，在高压釜中加入30mL乙酸乙酯稀释，以4000转/分钟的转速离心，然后旋蒸、柱色谱分离纯化，得到产物环状碳酸酯—4,4'-((1,3-亚苯基双(氧基))双(亚甲基))双-1,3-二氧戊环-2-酮，产率为97％，选择性为99％。
该环状碳酸酯的红外和核磁表征如下：FT-IR(KBr disc)cm-1:1790(C＝O),1158(C-O),1051(C-O),731,702；1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:7.22(t,J＝8.2Hz,2H),6.59-6.47(m,3H),5.04(m,2H),4.62-4.52(m,4H),4.24(m,2H),4.12(m,2H).
上述实施例并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种利用废弃发泡聚苯乙烯合成超交联聚合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、将去离子水、氧化苯乙烯、苯乙炔、叠氮化钠以及溴化亚铜加入到反应容器中，350～400W微波加热至75～80℃并搅拌反应20～30min，待反应结束后，反应产物采用去离子水洗涤并过滤，得到的固体用乙酸乙酯溶解，过滤除去残留的溴化亚铜，旋蒸浓缩，采用柱色谱分离纯化，得到羟基功能化的三氮唑共聚合单体，记为M1；
步骤2、将废弃发泡聚苯乙烯、路易斯酸催化剂无水三氯化铁、交联剂甲缩醛以及步骤1制备得到的共聚合单体M1加入到含有溶剂1,2-二氯乙烷的圆底烧瓶中，在40～45℃下搅拌回流4～5h后，升温至80～85℃，继续搅拌回流24～28h，待反应结束后采用甲醇洗涤反应产物，干燥，在110～120℃下采用甲醇进行索氏提取，然后在75～80℃下干燥10～12h得到超交联聚合物前驱体，记为WPS-M1；
步骤3、将溶剂DMF、反应试剂正溴丁烷以及步骤2制备得到的WPS-M1加入到圆底烧瓶中，在75～80℃下搅拌回流20～24h，待反应结束后，反应产物采用乙酸乙酯洗涤，在75～80℃下干燥10～12h，得到所述超交联聚合物，记为WPS-M1-Br。
2.根据权利要求1所述的一种利用废弃发泡聚苯乙烯合成超交联聚合物的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述氧化苯乙烯与所述去离子水的用量比为1.0g:15～20mL，所述氧化苯乙烯、苯乙炔、叠氮化钠以及溴化亚铜的用量比为1:1.02～1.10:1.08～1.20:100～110。
3.根据权利要求1所述的一种利用废弃发泡聚苯乙烯合成超交联聚合物的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述废弃发泡聚苯乙烯与1,2-二氯乙烷的用量比为1.0g:10～20mL，所述废弃发泡聚苯乙烯、无水三氯化铁、甲缩醛以及M1的用量比为1.0:4.50～5.00:2.10～2.40:2.44～2.60。
4.根据权利要求1所述的一种利用废弃发泡聚苯乙烯合成超交联聚合物的制备方法，其特征在于：步骤3中，所述WPS-M1与所述DMF的用量比为1.0g:20～30mL，所述WPS-M1与所述正溴丁烷的用量比为1.0g:10～12mL。
5.一种如权利要求1所述的制备方法制备的超交联聚合物的应用，其特征在于：是所述超交联聚合物在CO2与环氧化合物的环加成反应中作为催化剂。
6.根据权利要求5所述的一种超交联聚合物的应用，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、在高压釜中依次加入环氧化合物以及所述超交联聚合物，然后将高压釜抽至真空，再向高压釜中通入CO2，在120～140℃条件下反应1～2h，反应过程中通过TLC监测反应完全；
步骤2、待反应结束后，在高压釜中加入乙酸乙酯稀释，依次通过离心、旋蒸、柱色谱分离纯化得到产物环状碳酸酯；
步骤1中，所述环氧化合物与所述WPS-M1-Br的用量比为1mmol：8～10mg，步骤2中，所述乙酸乙酯的用量为20～30mL。
7.根据权利要求6所述的一种超交联聚合物的应用，其特征在于：步骤1中，所述环氧化合物为氧化苯乙烯、2-(苯氧基甲基)环氧乙烷、2-((邻甲苯氧基)甲基)环氧乙烷、2-((烯丙氧基)甲基)环氧乙烷、2-(丁氧基甲基)环氧乙烷、2-(((2-乙基己基)氧基)甲基)环氧乙烷、1,2-双(环氧乙烷-2-甲氧基)乙烷、2-(氯甲基)环氧乙烷、环氧乙烷-2-甲醇或者间苯二酚二缩水甘油醚。
8.根据权利要求6所述的一种超交联聚合物的应用，其特征在于：步骤1中，通入CO2的压力为2.0～2.2MPa。
9.根据权利要求6所述的一种超交联聚合物的应用，其特征在于：步骤2中，所述离心的转速为3500～4000转/分钟。
10.根据权利要求6所述的一种超交联聚合物的应用，其特征在于：步骤2中，所述环状碳酸酯为4-苯基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-(苯氧甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、4-((邻甲苯氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、4-((烯丙氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、4-(丁氧基甲基)--1,3-二氧戊环-2-酮、4-(((2-乙基己基)氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、4-((2-((4-氧代-1,3-二氧戊环-2-基)甲氧基)乙氧基)甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、4-(氯甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、4-(羟甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、4,4'-((1,3-亚苯基双(氧基))双(亚甲基))双-1,3-二氧戊环-2-酮。
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