通过表面改性使废弃的有机锌催化剂再生的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过使用二羧酸和锌化合物进行表面改性来使废弃的有机锌催化剂再生的方法。当使用根据本发明专利技术的使有机锌催化剂再生的方法时，可以使用以交替重复的方式改性二羧酸和锌化合物的便利方法来再生有机锌催化剂。剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过表面改性使废弃的有机锌催化剂再生的方法


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2018年12月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2018
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0167325号的权益，其全部内容通过引用合并于此。

[0003][0004]本专利技术涉及通过使用二羧酸和锌化合物进行表面改性来使废弃的有机锌催化剂再生的方法。

技术介绍

[0005]塑料由于其易于制造和使用方便而被用作各种物品的原料，并且不仅用于诸如包装膜、一次性杯子和一次性餐具之类的一次性物品，而且还用于建筑材料和汽车内饰材料的各种领域。随着使用的塑料量的增加，塑料废料的量也增加，并且由于大多数塑料在自然环境中不会分解，因此塑料废料主要通过焚化处理。然而，焚化会引起诸如有毒气体的环境污染问题。因此，近来开发了在自然环境中自然分解的可生物降解的塑料。
[0006]可生物降解的塑料是由于其化学结构而在水中缓慢分解的塑料，并且在诸如土壤或海水的潮湿环境中，可生物降解的塑料在几周内开始分解，并在一到几年内消失。此外，可生物降解的塑料的降解产物对环境的危害较小，因为它们被分解成无害的成分，例如水或二氧化碳。
[0007]特别地，最近，通过环氧化物与二氧化碳的聚合获得的聚碳酸亚烷基酯树脂作为一种可生物降解的树脂引起了广泛的关注。聚碳酸亚烷基酯是无定形的透明树脂，与类似系列的工程塑料的芳族聚碳酸酯不同，它仅具有脂族结构，并且是在催化剂的存在下通过二氧化碳和环氧化物作为直接单体(主要原料)的共聚反应而合成的。聚碳酸亚烷基酯具有优异的透明性、伸长率和氧阻断性能，表现出可生物降解的性质，并且具有在燃烧过程中完全分解成二氧化碳和水且不留下碳残留物的优点。
[0008]已经研究了制备聚碳酸亚烷基酯树脂的各种方法，特别是有机锌催化剂(例如戊二酸锌催化剂，其是配位聚合物系列中用于二氧化碳塑料聚合的催化剂，其中锌和与二羧酸键合)众所周知是用于环氧化物与二氧化碳的共聚反应的代表性催化剂。
[0009]有机锌催化剂在共聚反应中起重要作用，这是因为在聚碳酸亚烷基酯树脂的制备中制备率由有机锌催化剂的活性决定。然而，由于曾经在二氧化碳和环氧化物的共聚反应用过的废弃的有机锌催化剂失去了催化活性并且不能重复使用，因此在聚合反应完成之后通过回收和再生催化剂以及之后将再生的催化剂加入到共聚反应中以重复使用而进行了各种经济可行的尝试。
[0010]例如，已经公开了一种方法，其中通过使用过滤器或离心将有机锌催化剂从聚碳酸酯树脂溶液中分离出来，然后用包含过量二羧酸的溶液对催化剂进行再处理来使催化剂再生。但是，该方法的局限性在于，由于催化剂基本上在溶液或淤浆中再生，因此另外需要
单独的洗涤过程，成本也增加，因此通过所述催化剂的再生实际上不能实现经济可行性。
[0011][现有技术文件][0012][专利文件][0013](专利文献1)KR 2009
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0025219 A

技术实现思路

[0014]技术问题
[0015]本专利技术的一个方面提供了一种方法，该方法通过交替地将二羧酸和锌化合物与废弃的有机锌催化剂干混并进行表面改性来简单且经济地使废弃的有机锌催化剂再生。
[0016]技术方案
[0017]根据本专利技术的一个方面，提供了一种使废弃的有机锌催化剂再生的方法，该方法包括：(a)将废弃的有机锌催化剂与二羧酸混合并搅拌以产生混合物；和(b)将所述混合物与锌化合物混合并搅拌，其中，所述二羧酸和所述锌化合物各自为固相，以及交替重复步骤(a)和步骤(b)的每一个至少两次。
[0018]有益效果
[0019]当使用根据本专利技术的再生方法时，可以通过交替地且反复地将二羧酸和锌化合物与废弃的有机锌催化剂干混来恢复催化剂的活性，因此可以通过简单有效的方法使废弃的有机锌催化剂再生。
[0020]另外，根据本专利技术的再生方法的优点在于，由于在利用干混的催化剂再生过程中不使用单独的溶剂，因此可以通过降低再生过程的成本来提高经济可行性并且不需要额外的溶剂处理过程。
[0021]另外，在根据本专利技术的再生方法中，废弃的有机锌催化剂的活性被恢复到高水平，使得废弃的有机锌催化剂可以容易地被再利用。
具体实施方式
[0022]在下文中，将更详细地描述本专利技术以帮助理解本专利技术。
[0023]将理解的是，说明书和权利要求书中使用的词或术语不应解释为常用词典中定义的含义。将进一步理解的是，基于专利技术人可以适当地定义词语或术语的含义以最好地解释本专利技术的原则，这些词语或术语应当被解释为具有与其在相关领域的语境中含义和本专利技术的技术思想一致的含义。
[0024]本专利技术提供了一种使废弃的有机锌催化剂再生的方法，该方法包括：(a)将废弃的有机锌催化剂与二羧酸混合并搅拌以产生混合物；和(b)将所述混合物与锌化合物混合并搅拌，其中，所述二羧酸和所述锌化合物各自为固相，以及交替重复步骤(a)和步骤(b)的每一个至少两次。
[0025]本专利技术的再生方法包括：(a)将废弃的有机锌催化剂与二羧酸混合并搅拌以产生混合物；和(b)将所述混合物与锌化合物混合。
[0026]根据戊二酸锌的X射线单晶结构，中心的每个锌离子与源自互不相同的四个羧酸基团的每个氧原子配位键合，并且锌离子之间的距离为(Moonhor Ree等，Chem.Mater.2004，16，2981)。根据所报道的晶体结构，当考虑到组成原子的范德华半径时，
晶体内部几乎不存在空余空间，因此，在使用有机锌催化剂的聚合过程中，仅在催化剂表面上发生反应，并且存在于催化剂表面上的锌充当催化剂的活性位点，并在环氧化物和二氧化碳的聚合反应中充当催化剂。因此，有机锌催化剂的活性极大地取决于催化剂的表面积。
[0027]也就是说，就实现经济可行性和降低成本的催化剂再生而言，有效的是允许以回收的废弃有机锌催化剂的表面积为中心进行再生反应，从而以最低成本最大程度地实现催化剂再生。
[0028]根据本专利技术的一个实施方式，将在使用后回收了的废弃有机锌催化剂首先与二羧酸混合，以在存在于催化剂表面的锌离子与羧酸基团之间形成配位键，然后在交替混合锌化合物和二羧酸的同时，在表面上连续形成配位键。因此，可以以最低成本获得高效的再生效果。
[0029]废弃的有机锌催化剂是指这样的催化剂：该催化剂因为已至少一次或两次或更多次用作聚合包括环氧化物的单体和二氧化碳的催化剂，并且因为在没有任何变化的情况下不能表现出足够的催化活性，所以难以获得聚碳酸亚烷基酯。
[0030]二羧酸和锌化合物是固相，并且包括所有已知的固相形式，例如粉末、晶体等。即，有机锌催化剂、二羧酸和锌化合物的混合以干混的方式进行。
[0031]当有机锌催化剂在液相或淤浆相中反应时，不仅有机锌催化剂的特性可能由于溶剂而变化，而且附加的水处理过程等也是必不可少的。因此，这种方法导致二羧酸和锌化合物再次在溶液中反应。因此，上述方法不能用作催化剂的再生，而可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使废弃的有机锌催化剂再生的方法，该方法包括：(a)将废弃的有机锌催化剂与二羧酸混合并搅拌以产生混合物；和(b)将所述混合物与锌化合物混合并搅拌，其中，所述二羧酸和所述锌化合物各自为固相，以及交替重复步骤(a)和步骤(b)的每一个至少两次。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(a)和步骤(b)的每一个中，搅拌独立地进行3至20分钟。3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)和步骤(b)各自交替重复3至5次。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(a)中，所述废弃的有机锌催化剂的表面上的锌离子与源自在步骤(a)中混合的所述二羧酸的氧原子形成配位键。5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(b)中，源自在步骤(a)中混合的所述二羧酸的氧原子与在步骤(b)中混合的所述锌化合物的锌离子形成配位键。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二羧酸是选自丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、高邻苯二甲酸和苯基戊二酸中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述锌化合物是锌前体，并且是...

【专利技术属性】
技术研发人员：金成庚，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：