本发明专利技术涉及一种化学降解废聚碳酸酯（ＰＣ）生成双酚Ａ和碳酸二烷基酯实现其化学循环回收的新方法。其特征是采用易重复利用的氯化１－烯丙基－３－甲基咪唑、溴化１－丁基－３－甲基咪唑等离子液体为反应介质和催化剂，在６０℃－１７０℃下进行水解或醇解反应，反应结束后，经萃取、蒸馏等操作得到双酚Ａ产品（对醇解反应，同时得到碳酸二烷基酯），回收的离子液体不经任何处理直接回用。双酚Ａ收率９３％以上。本发明专利技术与传统的方法相比，其特点是：（１）克服了背景技术中存在的应用高浓度无机强酸／强碱且不能回收利用等问题。（２）由于采用对ＰＣ具有一定溶解性的离子液体作为反应介质和催化剂，一方面缓和了反应条件，另一方面离子液体可实现重复利用，显著改善了设备腐蚀和环境污染问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种以离子液体为反应介质和催化剂，将废聚碳酸酯(PC)材料进行化学降解回收单体的新方法。
技术介绍
聚碳酸酯PC是近年来增长最快的工程塑料之一，其中聚碳酸双酚A酯，具有良好的性 能，如透明性、耐热性、耐冲击性等特点，其生产与需求量不断扩大。其制品已在电子、汽 车、服装、医学等行业广泛应用，随着计算机与音像业的迅猛发展，PC材料的生产与需求 量更是日益增长。与此同时，所产生的废旧聚碳酸酯材料的量将越来越多。虽然这些废聚碳 酸酯类材料本身毒性不大，但由于其体积庞大，而且很难在自然条件下降解，因而不但对环 境造成很大影响，而且会造成巨大的资源浪费。因此，近年来废聚碳酸酯类材料的循环利用 日益受到人们的重视。目前，对废聚碳酸酯材料循环利用的方法主要有两类， 一类是物理法，即通过熔融再塑 或造粒再塑制备附加值低的产品，该法的弊端是降低了废聚碳酸酯材料的利用价值。另一类 是化学法，目前该方法主要是在大量强酸、强碱存在下或超临界条件下进行的。例如Hu等 (Polymer, 1998， 39: 3841-3845)利用氢氧化钠等催化PC的醇解反应。这些方法的缺点 是需要应用大量的强酸或强碱、催化剂不能重复和回收使用、设备腐蚀和污染严重。Tagaya 等(Polymer Degradation and Stability, 1999， 64: 289-292)在超临界水(Tc为374. 1°C， Pc 为22. 12 MPa)条件下，研究了 PC的水解反应。陈磊等(环境科学学报,2004， 1:60-64)在超 临界甲醇条件下，研究了 PC的甲醇醇解反应。周晴等(华东理工大学学报，2006， 32: 1025-1029)在超临界乙醇条件下，研究了PC的乙醇醇解反应。上述方法的缺点是需要高温 高压，导致耗能高、条件苛刻，对设备材质要求高，难以实现大规模操作。因此引入新方法 来改善现有工艺弊端，实现废聚碳酸酯材料化学循环利用具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术提出了一种通过水解或醇解反应对废PC进行化学循环回收的新方法。该方法采 用对PC具有一定溶解性且可以重复回收利用的离子液体作溶剂和催化剂，将废PC进行水解或醇解反应， 一方面缓和了反应条件，另一方面离子液体可重复利用，从而可以显著减少 三废排放。本专利技术的目的是提供了一种水解和醇解废PC的新方法，克服了传统方法中存在的需消耗大量无机强酸或强碱、设备腐蚀和环境污染严重、催化剂不能回收利用以及反应条件苛刻 等缺点。本专利技术通过以下方案解决这些问题，采用对PC具有一定溶剂性的离子液体为反应介质 和催化剂，在一定压力和温度下，将废PC进行水解或醇解反应。反应结束后，加入一定量 的乙酸乙酯这样的非水溶性溶剂，上层通过蒸馏等操作得到双酚A产品(对醇解反应，同时 得到碳酸二烷基酯)，下层的离子液体作为反应介质和催化剂直接回用。本专利技术方法所述的离子液体具有以下结构通式-其中，R为C2 Ci2的烷基或烯基，X为C1、 Br、 BF4、 PF6、 CF;(COO等。最常用的为溴化l-乙基-3-甲基咪唑、氯化l-辛基-3-甲基咪唑、氯化l-丁基-3-甲基咪唑、溴化l-丁基-3-甲基咪唑、氯化l-烯丙基-3-甲基咪唑、氯化l-苄基-3-甲基咪唑、溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑、溴化l-乙基-3-甲基吡啶或其复配物等。由于在反应条件下，所采用的离子液体对PC和水或原料醇都具有一定的溶解作用，从而可以促进水解或醇解反应，结果使得反应时间和温度等都得到显著改善。另外，由于所采用的离子液体本身具有催化作用，因而可以避免传统强酸、强碱的使用，简化工艺流程，降低三废排放。本专利技术方法所述的反应温度一般在60 170'C，离子液体与PC的质量比一般为0.2~3: 1，最好为0.5-1.5: 1。本专利技术中涉及的反应原理如下其中 R为C广C4的垸基。本方法通过以下步骤实现<formula>formula see original document page 4</formula>将离子液体、水(或原料醇)和废PC按一定的比例加入到反应釜中，在一定温度下搅 拌反应一定时间。反应结束后，加入一定量的乙酸乙酯这样的非水溶性溶剂，上层通过蒸馏 等操作得到双酚A产品(对醇解反应，同时得到碳酸二垸基酯)，下层的离子液体作为反应 介质和催化剂直接回用。本专利技术与传统方法相比，其特点是(1)克服了
技术介绍
中存在的消耗大量高浓度无机 强酸/强碱且不能回收利用等问题。(2)由于采用对PC具有一定溶解性的离子液体作为反应 介质和催化剂， 一方面缓和了反应条件，另一方面离子液体可实现重复利用，显著改善了设 备腐蚀和环境污染问题。具体实施方法下面结合实施例对本专利技术的方法做进一步说明，但并不是对本专利技术的限定。实施例l:将15.0g废PC放入高压釜中，依次加入15.0g水、15g氯化l-烯丙基-3-甲基 咪唑，加完后在150'C下搅拌反应2.5h,降至室温后，反应液经过滤、萃取、蒸馏等处理过 程，PC降解率100%,得到双酚A产品12. 6g，收率为93. 5%。实施例2:实验条件与步骤同实施例1，只是将氯化l-烯丙基-3-甲基咪唑改为溴化l-丁基 -3-甲基咪唑，PC降解率10(^，得到双酚A产品12.0g，收率为89. 1%。实施例3:实验条件与步骤同实施例1，只是将氯化l-烯丙基-3-甲基咪唑改为溴化1-乙 基-3-甲基吡啶，PC降解率100%，得到双酚A产品12. 4g，收率为92. 1%。实施例4-11:实验条件与步骤同实施例1，只是将离子液体改为实施例1中回收的离子 液体，进行八次重复使用实验。离子液体的重复回用结果见表l。表l离子液体的重复回用结果回用次数123456"78PC降解率/%100100100100100100100100双酚A收率/%93.593.292.893.494.093.693.392.7实施例12:将15.0g废PC放入高压釜中，依次加入15.0g甲醇、10g氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑，加完后在100。C下搅拌反应2.5h，降至室温后，反应液经过滤、萃取、蒸馏等处 理过程，PC降解率100%，得到双酚A产品12. 5g，收率为92. 8%。实施例13:实验条件与步骤同实施例1，只是将氯化l-烯丙基-3-甲基咪唑改为溴化1-丁 基-3-甲基咪唑，PC降解率10(^，得到双酚A产品12. lg，收率为89.8%。实施例14:实验条件与步骤同实施例1，只是将氯化l-烯丙基-3-甲基咪唑改为溴化1-乙基-3-甲基吡啶，PC降解率100%，得到双酚A产品12. 6g，收率为93. 5%。5实施例15:实验条件与步骤同实施例1，只是将甲醇改为乙醇，PC降解率100%，得到 双酚A产品12.5g，收率为93.8%。实施例16-23:实验条件与步骤同实施例12,只是将离子液体改为实施例12中回收的离子液体，进行八次重复使用实验。离子液体的重复回用结果见表2。 表2离子液体的重复回用结果<table>table see original document page 6</column></row><table>比较例1:实验条件与步本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种废聚碳酸酯（ＰＣ）水解回收双酚Ａ的方法，即将废聚碳酸酯ＰＣ、离子液体和水加入反应釜中，在一定温度下，搅拌反应一定时间。反应结束后，加入一定量的乙酸乙酯这样的非水溶性溶剂，上层通过蒸馏等操作得到双酚Ａ产品，下层的离子液体作为反应介质和催化剂直接回用。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘福胜，于世涛，李卓，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]
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