废聚对苯二甲酸乙二醇酯的高温醇解研究

通过高温高压醇解法对废聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在催化剂金属醋酸盐作用下,进行乙二醇醇解得到对苯二甲酸乙二醇酯(BHET),研究了废PET高温醇解的影响因素及工艺条件。结果表明:在高温醇解反应中,乙二醇与废PET的质量比和反应压力为主要影响因素,反应温度和解聚时间为次要影响因素;BHET收率随反应时间的延长、温度与压力的升高、乙二醇与废PET的质量比加大、催化剂的用量增大而增加,而二甘醇含量(除质量比因素)及醇解产物的熔点则随其相应降低;最佳醇解反应条件为压力0.4 MPa、乙二醇与废PET质量比0.5∶1.0、反应温度250℃、反应时间4 h,BHET收率达82%。     

应用微波法对废PET进行醇解的研究

研究了一种应用微波技术在常压下对废PET催化降解以实现化学回收的方法。考察了在微波作用下,醇解温度、物料配比、催化剂含量及醇解剂官能度对废PET降解程度及降解产物的影响,并利用红外光谱仪对降解产物的化学结构进行了分析。结果表明:综合考虑废PET的醇解程度、醇解产物的性能以及经济成本因素,选定的最佳工艺条件是微波功率500W时,醇解时间15min、反应温度220℃、二甘醇与废PET的质量比为1.25、醋酸锌用量0.2%;其他反应条件不变,将醇解剂改为甘油和二甘醇的混合醇,混合醇与废PET的质量比为1.5,当二甘醇与甘油质量比为1:1时,醇解产物羟值最高,可以达到477mg/g;实验所得的废PET的二甘醇醇解产物是羟基封端分子链含有醚键的聚酯多元醇。     

废PET的醇解及其在不饱和聚酯树脂合成中的应用

将采用甘油/二甘醇(DEG)混合醇为醇解剂,钛酸四丁酯为催化剂醇解废PET得到的醇解产物与顺酐、单元酸进行反应,制得不饱和聚酯树脂。通过红外光谱及粘度和力学性能测试等研究了醇解条件对PET醇解产物的影响及合成条件对不饱和聚酯树脂的性能影响。结果表明,n(甘油)∶n(DEG)=0.75∶1,n(混合醇)∶n(PET)=2∶1,钛酸四丁酯用量为PET质量的0.2%,醇解3 h条件下PET聚酯降解很彻底。n(顺酐)∶n(PET)=2∶1时顺丁烯二酸单辛酯封端甘油得到不饱和聚酯树脂的性能良好,该合成工艺简单、平稳可控,树脂色泽好、强度高、韧性好。     

以涤纶废丝、废块制备对苯二甲酸二(2-乙基)己酯的研究

探讨了涤纶(PET)生产中的废丝、废块与2 乙基己醇(2 EH)直接醇解合成对苯二甲酸二(2 乙基)己酯(DOTP)的工艺过程及条件。当n(2 EH)∶n(PET)=(2 8～3 0)∶1,反应温度210～230℃,催化剂用量占总投料量的质量分数为0 2%～0 3%时,可以得到二级品标准的DOTP,对PET的收率为97 5%～97 9%。     

磷钨酸铝催化合成二甘醇二苯甲酸酯

开发了一种用磷钨酸铝催化合成二甘醇二苯甲酸酯 (DEDB)的新方法。研究了催化剂用量、酸 /醇摩尔比、带水剂用量和反应时间对 DEDB收率的影响 ,用正交试验确定了合成 DEDB的最佳工艺条件为 :催化剂∶反应物 =2∶ 1 0 0 (质量分数 ) ,酸∶醇 =2 .1∶ 1 (摩尔比 ) ,带水剂甲苯∶反应物 =1∶ 3.5(质量分数 ) ,反应时间 4h,反应温度为 1 60～ 1 80°C。在此条件下 ,DEDB收率超过95%。催化剂可重复使用多次。     

聚酯宏观形态对其醇解反应的影响

以纯涤纶军装(1#)、涤棉军装(2#)、废瓶片(3#)、熔融挤出料(4#)、有光切片(5#)5种不同宏观形态聚酯(PET)产品为原料,乙二醇(EG)为醇解剂,碳酸钠为(Na2CO3)为催化剂,进行PET的醇解反应;研究了醇解时间、醇解温度及PET/EG质量比(mPET/mEG)等对PET醇解的影响,并对醇解产物进行表征。结果表明:5种不同宏观形态PET醇解后的主要产物均为对苯二甲酸双羟乙酯(BHET);催化剂Na2CO3能明显提高醇解速度,BHET产率随醇解时间、醇解温度、EG用量的增加而增加;最佳醇解条件是醇解时间60 min,醇解温度190℃,Na2CO3∶PET质量比为0.003∶1,mPET∶mEG为1∶4,5种不同宏观形态PET的醇解速度从大至小依次为2#,3#,1#,4#,5#,醇解后的BHET产率从大到小依次为5#,4#,3#,1#,2#,其BHET的色度L值大小依次为5#,3#,2#,4#,1#。     

以涤纶废丝、废块制备对苯二甲酸二（2—乙基）己酯的研究

探讨了涤纶(PET)生产中的废丝、废块与2—乙基乙醇(2—EH)直接醇解合成对苯二甲酸二(2—乙基)己酯(DOTP)的工艺过程及条件。当n(2—EH)：n(PET)＝(2．8—3．0)：1，反应温度210—230℃，催化剂用量占总投料量的质量分数为0．2％一0．3％时，可以得到二级品标准的DOTP，对PET的收率为97．5％一97．9％。     

废聚酯碎片醇解条件探讨

用小分子混合醇降解废聚酯碎片。考察了小分子多元醇、催化剂对反应产物的影响。该方法主要工艺参数如下:n(PET):n(PG)=1:2~3,醋酸锌质量分数为0.1%,醇解温度180~190℃,醇解时间6 h。     

响应面法优化废旧PET催化醇解工艺

常压下采用催化剂一步醇解废旧聚酯(PET)工艺制备聚酯多元醇,并采用物理发泡方式用该聚酯多元醇制备了硬质聚氨酯泡沫塑料,达到废旧PET的循环利用。以催化醇解得到聚酯多元醇的羟值、酸值和黏度为指标,筛选催化剂用量、醇解剂用量和醇解时间为主要因素,通过响应面法优化得到催化醇解废旧PET的最佳工艺条件,即:质量分数0.3%(占PET的质量,下同)的Sb2O3作为解聚的催化剂、质量分数100%的二甘醇为醇解剂,醇解反应时间为2.5 h,通过实验验证表明该条件可靠,实际得到的聚酯多元醇羟值503.9 mgKOH/g,酸值2.4 mgKOH/g,室温黏度1310 mPa·s,以该聚酯多元醇为原料制备硬质聚氨酯泡沫的导热系数为0.02～0.03 W/(m·K),密度为40～50 kg/m3,表明通过该方法实现废旧PET的循环利用是可行的,并提高了其循环利用价值。     

双酸性离子液体对废聚对苯二甲酸乙二醇酯丁醇醇解的催化作用

研究了双酸性离子液体对废聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)丁醇醇解的催化作用。结果表明,由于双酸性离子液体N-(3-磺酸)-丙基吡啶氯铁酸盐(PyPSCl-FeCl_3)的可调变酸性和协同催化作用而对废PET具有良好的催化作用。当PyPSCl-FeCl_3中x(FeCl_3)=0.67、m(PET)∶m(催化剂)=5∶2、n(正丁醇)∶n(PET重复单元)=3∶1、温度205℃下反应8h,PET醇解率为100%,产物对苯二甲酸二丁酯(DBTP)和乙二醇(EG)收率分别达96.7%和97.3%,且所用催化剂重复使用7次,其催化性能未见明显降低。     

PET酯化反应过程中的二甘醇生成

二甘醇(DEG)在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)切片中的含量是PET的重要质量指标．在生产过程中必须严格控制。利用PET的工艺模拟模型,计算并分析了酯化反应器内DEG生成量及其影响因素,结果表明,第一酯化反应器出口的DEG质量分数为0．732％;第二酯化反应器出口的DEG质量分数为0．851％;影响DEG生成的反应因素按影响程度大小依次为：温度、配比、时间和压力。     

高黏度聚酯的醇解工艺及其溶胀预处理研究

以乙二醇(EG)为解聚剂分别醇解特性黏数为0.670,1.014 dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片及两者的混合物,对醇解产物进行了表征;通过单因素控制法考察了反应温度、EG与PET摩尔比、反应时间、催化剂添加量对醇解产物产率的影响;针对高黏度PET切片难以醇解的问题,提出了一种溶胀预处理工艺,研究了溶胀预处理PET切片的醇解动力学。结果表明：不同黏度PET切片的醇解产物的化学结构基本一致,主产物均为对苯二甲酸双羟乙酯(BHET);高黏度PET切片醇解体系的反应温度高于低黏度PET切片,高黏度PET切片适宜的醇解工艺为EG与PET摩尔比14：1、催化剂添加质量分数0.5%、反应时间240 min、反应温度200℃,此条件下产物BHET的产率为48.65%;高黏度PET切片在130℃经溶胀预处理后,结晶度由30.95%降至25.25%,反应速率常数由0.131 9 min^-1提高至0.171 9 min^-1,醇解速率大幅提高,溶胀预处理适宜的温度为高于PET切片的玻璃化转变温度且比其结晶温度低20～30℃。     

固体酸催化合成增塑剂三甘醇二异辛酸酯

采用固体酸为催化剂,研究了在实验室条件下,由异辛酸和三甘醇反应合成增塑剂三甘醇二异辛酸酯的最佳工艺;探讨了催化剂用量与反应温度等因素对反应的影响.结果表明:n(醇):n(酸)为2.15,固体酸催化剂质量分数0.05％(基于反应物总质量),反应温度230℃,反应时间5h,酯化反应较完全.气相色谱测得酯含量为97.6％,产品主要质量指标良好.     

废聚酯醇解制备聚氨酯胶粘剂的研究

以聚醚多元醇(PPG)和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100LL)为原料制备了含有-NCO的聚氨酯(PU)胶粘剂的A组分,将废聚酯(PET)通过醇解、酯化和缩聚等步骤制得含有-OH的PU胶粘剂的B组分,讨论了反应条件对A组分和B组分性能的影响。结果表明:制备A组分时,反应温度80℃,反应时间3 h;制备B组分时,废PET醇解温度195～210℃(反应时间3.5 h),酯化温度140～150℃(反应时间60 min),缩聚温度190～210℃(反应时间30 min)。调节双组分的配比,可以制备出满足不同施工要求的胶粘剂,当n(A组分)∶n(B组分)=1.30∶1时,胶粘剂的粘接效果最佳;固化后PU胶膜的玻璃化转变温度(Tg)达到-31℃。     

回收PET用于发泡聚氨酯胶粘剂的聚酯多元醇合成研究

以回收PET、二甘醇、己二酸为原料,合成聚酯多元醇。简述了合成PET聚酯多元醇的工艺。对反应温度、反应时间、物料配比、真空度、副产物移除、催化剂用量等对合成聚酯树脂的影响进行了探讨。结果表明,当反应温度控制在240℃左右,醇:PET摩尔比为1.31~1.35,真空度大于0.09 MPa,催化剂质量分数为0.5%时,合成的PET聚酯多元醇达到聚氨酯胶粘剂的应用要求。     

利用废聚酯合成对苯二甲酸二(2-乙基)己酯

研究了以废聚酯(PET)为原料,钛酸四正丁酯(TBT)为催化剂,在非质子极性溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中制备对苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DOTP).探索了反应时间、物料摩尔比、溶剂种类和用量对醇解产物收率的影响.结果表明,反应初始阶段为非均相阶段,固-液间传质系数是影响反应速率的主要因素,加入NMP可以加速PET的溶解,促使醇解反应快速进入均相阶段.在n(2-EH)/n (PET)=4,m(TBT)/m (PET)=0.5%,V(2-EH)/V (NMP)=4的条件下,反应2 h,产物DOTP的收率为78.10%.     

规模化聚酯装置酯化过程的机理模型化

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)酯化反应体系的热力学物性计算、动力学常数的整定是实现聚酯工业生产装置模型化的2个重要部分。对聚酯酯化过程的各主副反应——酯化反应、缩聚反应、水解反应、醇解反应、二甘醇生成反应进行机理分析和参数比较,确定了聚酯生产全流程模拟的动力学常数的合理范围。通过动力学参数对目标产物对苯二甲酸、二甘醇、乙二醇、PET质量流量影响的灵敏度分析,修正了反应动力学常数使之适应特定的工业装置,结合物性计算方程建立了规模化聚酯装置酯化工段的机理型数学模型。利用不同生产负荷的工业数据对模型进行了验证,其误差在3%以内。     

氧化镁烟气脱硫废渣制备催化剂及其醇解废PET的性能

采用氧化镁烟气脱硫废渣制备了类水滑石(HTLcs),将其焙烧制备了用以醇解废聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的新型催化剂。对催化剂及降解产物进行了表征,并研究了煅烧温度对催化剂结构和性能的影响。在乙二醇溶剂中,用所制催化剂醇解废PET得到对苯二甲酸双羟乙酯(BHET),获得了最优实验条件:催化剂煅烧温度为500℃,醇解温度为198℃,催化剂质量分数为2.0%时,BHET的产率达69.34%。催化剂重复使用4次,其催化性能基本保持不变。该催化剂在固体废物处理和高分子降解领域具有潜在的应用价值。     

二甘醇二苯甲酸酯的催化合成研究

以苯甲酸和二甘醇为原料,二(乙酰丙酮基)钛酸二丁酯为催化剂,通过酯化合成二甘醇二苯甲酸酯(DEDB),探索了增塑剂DEDB的最佳合成工艺条件,并通过FT-IR、核磁共振氢谱(1H-NMR)对合成产物进行了结构分析。研究结果表明:反应原料酸醇摩尔比为2∶1.1、带水剂用量为苯甲酸质量含量的18%、催化剂用量为苯甲酸质量含量的3.0%,反应温度为180℃,反应时间为5h,酯化率达到98.2%。     

桐油改性双环戊二烯不饱和树脂的合成研究

利用缩聚反应后期桐油与双环戊二烯不饱和聚酯(DCPD-UPR)主链上不饱和双键的Diels-Alder(D-A)反应合成了桐油改性DCPD-UPR,研究了各种原料用量对桐油改性DCPD-UPR其浇注体力学性能的影响。结果表明:当顺酐与苯酐的物质的量比为2∶1～3∶1,双环戊二烯与顺酐物质的量比为0.6～0.8∶1,1,2-丙二醇与二甘醇物质的量比2∶1,缩聚反应后期加入10%(质量分数)桐油,苯乙烯质量分数为35%～40%时,获得的桐油改性DCPD-UPR粘度适中,浇注体的断裂伸长率提高了78.2%,冲击强度提高了82.0%。