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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无金属绿色催化、生物可降解塑料化学回收领域;尤其涉及一种醋酸双环胍盐催化废弃聚乳酸醇解的方法。
技术介绍
1、聚乳酸(pla)由于具有良好的生物可降解性、易加工性和生物可相容性,在一次性包装材料、药物缓释、血管支架等领域被广泛应用。近些年来,聚乳酸的废弃量急剧上升,寻找合适的方法回收废弃pla已经成为现阶段的研究热点。通过化学方法将废弃pla降解成高附加值化学品是目前废弃pla资源化利用的有效途径。pla的化学回收主要包括水解法、光解法、热解法以及醇解法等。其中,醇解法具有反应条件温和,利于工业化操作等优点,并且可将废弃聚乳酸降解为对应的乳酸酯,以增加回收废弃聚乳酸的经济效益。乳酸酯是一类重要的化学品,在涂料、香料合成、树脂、黏结剂、精密电子元件清洗剂的生产以及精细化工品加工等行业被广泛应用。
2、目前,pla醇解工艺常用催化剂为金属催化剂及其络合物、离子液体等含金属的化合物,在使用过程中存在金属残留的问题,增加了产物乳酸酯的提纯难度,并且限制了乳酸酯在一些精细化工品行业中的应用。无金属催化剂以其环保、低毒等优点,在催化pla醇解的应用中得到了越来越多的关注,但也存在着催化剂活性低、稳定性差等问题。
技术实现思路
1、专利技术目的:针对现有技术中废弃聚乳酸醇解过程存在的反应速率低、乳酸酯产率低、产物中金属残留等问题,设计开发了醋酸双环胍盐催化废弃聚乳酸醇解的方法,以提高反应速率和改善反应条件。
2、为达成上述目的,提供的具体技术方案如下:
>3、一种醋酸双环胍盐催化聚乳酸醇解的方法,涉及醋酸双环胍盐在醇解废弃聚乳酸中的应用。
4、具体地,以醇为溶剂,将醋酸双环胍盐催化剂与废弃聚乳酸进行降解反应,得到对应的乳酸酯。
5、反应方程式如下:
6、
7、其中,所述的醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异戊醇、异辛醇、正十二醇或苯甲醇中的任意一种。
8、其中,所述聚乳酸包括但不限于废弃聚乳酸,所述废弃聚乳酸为废弃聚乳酸包装袋、废弃聚乳酸吸管和废弃聚乳酸3d打印材料中的任意一种或者几种的组合。
9、其中,所述的醋酸双环胍盐由1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯(有机碱tbd)与醋酸按照摩尔比为1:1反应得到。
10、其中,所述醋酸双环胍盐催化剂质量与pla质量比为1:40~1:10,优选为1:20~3:40。
11、其中,所述醇的质量与废弃聚乳酸质量比为5:1~12.5:1,优选为7.5:1~10:1。
12、其中,所述降解反应的条件为常压,反应温度为140℃~200℃,优选为160℃~200℃。
13、其中,所述降解反应时间为0.5h~3h,优选为2h~3h。
14、其中,所述的降解反应结束后,进行催化剂回收处理。所述的催化剂回收处理,将降解反应液减压抽滤、萃取,滤液经水萃取,萃取液为含有醋酸双环胍盐的溶液,蒸发去除水分,回收得到醋酸双环胍盐或醋酸双环胍盐的醇溶液;萃余液为含有乳酸酯的醇溶液。
15、所述的回收得到醋酸双环胍盐或醋酸双环胍盐的醇溶液作为催化剂循环使用,具有优越的循环使用性能,重复使用5次后,催化活性没有明显降低。
16、其中,pla的转化率和乳酸酯的产率分别按公式(1)(2)计算
17、
18、
19、有益效果:
20、本专利技术以醋酸双环胍盐为催化剂,醇解废弃聚乳酸生成乳酸酯。所用催化剂催化活性高、热稳定性高,在一定条件下可得较高产率的乳酸酯;醋酸双环胍盐不含金属、稳定性高,可以有效解决产物中的金属残留问题,且催化剂可循环使用,为废弃pla的醇解回收利用提供了一种新工艺方法,具有优异的工业化应用前景。
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1.一种醋酸双环胍盐催化废弃聚乳酸醇解的方法,其特征在于,以醇为溶剂,将催化剂醋酸双环胍盐与聚乳酸混合后进行降解反应,得到产物乳酸酯。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的废弃聚乳酸为废弃聚乳酸包装袋、废弃聚乳酸吸管和废弃聚乳酸3D打印材料中的任意一种或者几种的组合。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异戊醇、异辛醇、正十二醇或苯甲醇中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述醇的质量与废弃聚乳酸质量比为5:1~12.5:1。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的醋酸双环胍盐由1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯与醋酸按照摩尔比为1:1反应得到。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述醋酸双环胍盐催化剂的质量与废弃聚乳酸的质量比为1:40~1:10。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述降解反应的条件为常压,反应温度为140℃~200℃,反应时间为0.5h~3h。
8.根据权利要求1所述的
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述的回收处理,将降解反应液减压抽滤得滤液,滤液经水萃取,萃取液为含有醋酸双环胍盐的溶液,蒸发去除水分,回收得到醋酸双环胍盐或醋酸双环胍盐的醇溶液。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述的回收得到醋酸双环胍盐或醋酸双环胍盐的醇溶液作为催化剂循环使用。
...【技术特征摘要】
1.一种醋酸双环胍盐催化废弃聚乳酸醇解的方法,其特征在于,以醇为溶剂,将催化剂醋酸双环胍盐与聚乳酸混合后进行降解反应,得到产物乳酸酯。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的废弃聚乳酸为废弃聚乳酸包装袋、废弃聚乳酸吸管和废弃聚乳酸3d打印材料中的任意一种或者几种的组合。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异戊醇、异辛醇、正十二醇或苯甲醇中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述醇的质量与废弃聚乳酸质量比为5:1~12.5:1。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的醋酸双环胍盐由1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯与醋酸按照摩尔比为1:1反应得到。...
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