通过聚苯乙烯解聚得到的苯乙烯聚合物的组合物制造技术

通过聚苯乙烯原料的解聚产生的苯乙烯聚合物。在一些实施方案中，聚苯乙烯原料包括回收的聚苯乙烯。在一些实施方案中，苯乙烯聚合物包含烯烃、铁、钛和/或锌。钛和/或锌。钛和/或锌。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过聚苯乙烯解聚得到的苯乙烯聚合物的组合物
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请涉及并要求2019年4月4日提交的美国临时专利申请序列号为62/829482，题目为“通过聚苯乙烯的解聚得到的苯乙烯聚合物的组合物”的专利的优先权权益。
‘
482申请通过引入全部并入本文。


[0003]本专利技术涉及通过聚苯乙烯的解聚得到的苯乙烯聚合物。
[0004]聚苯乙烯是增长最快的固体废物之一。此外，聚苯乙烯不可生物降解，导致其在自然界中积累。绝大多数聚苯乙烯废物通常不是填埋就是焚烧。前者导致材料损失和土地浪费，而后者导致温室气体排放。目前仅一小部分聚苯乙烯废物被回收(在北美和欧洲的回收率低于5％)，作为二次聚合物，该二次聚合物质量差，经济回报低。
[0005]近年来，已经做出了相当多的努力将聚苯乙烯废物转化为有用的产品如有机溶剂，并通常通过热降解返回为单体苯乙烯。现有的转化工艺效率不高，会向环境中释放温室气体和/或挥发性芳香化合物。此外，目前的技术可能对聚苯乙烯原料的质量和数量敏感，而质量和数量会对最终产品质量产生影响。这是特别麻烦的，因为聚苯乙烯源由于不同的塑料等级和应用，其一致性(consistency)可能不同。
[0006]使用容易获得的聚苯乙烯废物作为原料来转化成更高价值的特种化学品将是有利的，所述特种化学品不限于苯乙烯聚合物、大分子单体、溶剂和聚合物前体。利用这种固体废物生产有用的特种化学品将解决日益严重的处置问题。
[0007]具有相对便宜的生产特殊化学品(例如大分子单体、溶剂和聚合物前体)的方法也是有利的。这种方法将理想地使用容易获得的便宜的原料并使用便宜的方法。

技术实现思路

[0008]一种苯乙烯聚合物，通过聚苯乙烯原料的解聚产生。
[0009]在一些实施方案中，组合物包含至少约90重量％的分子量为1000
‑
200000amu的苯乙烯聚合物，其中该苯乙烯聚合物源自聚苯乙烯塑料原料的解聚。
[0010]在一些实施方案中，聚苯乙烯塑料原料的解聚为至少部分催化的。在一些实施方案中，聚苯乙烯塑料原料的解聚为至少部分热的。
[0011]在一些实施方案中，聚苯乙烯原料包括消费后回收获得的再生聚苯乙烯。在一些实施方案中，聚苯乙烯原料包括工业化后(post
‑
industrial)回收获得的再生聚苯乙烯。在一些实施方案中，聚苯乙烯原料包含大于5％的消费后回收获得的再生聚苯乙烯。
[0012]在一些实施方案中，苯乙烯聚合物在链的主链上含有0.1
‑
5％的烯烃。
[0013]在一些实施方案中，苯乙烯聚合物包含大于50ppm的锌，大于20ppm的钛，和/或大于20ppm的铁。
[0014]在一些实施方案中，苯乙烯聚合物的平均分子量为10000
‑
150000amu，玻璃化转变温度为59
‑
92℃。
[0015]在一些实施方案中，苯乙烯聚合物包含接枝的酸(grafted acid)，例如马来酸酐。在一些实施方案中，组合物可溶于有机介质制剂和/或水性制剂。
[0016]在一些实施方案中，聚苯乙烯原料包含至多25％的聚苯乙烯材料以外的材料，基于所述聚苯乙烯原料的总重量计。
附图说明
[0017]图1是示出了处理聚苯乙烯材料以产生苯乙烯聚合物的方法的流程图。
[0018]图2是通过聚苯乙烯解聚生产的各种苯乙烯聚合物的一系列差示扫描量热(DSC)热分析图的叠加图。
[0019]图3是通过解聚生产的苯乙烯聚合物的1H核磁共振(NMR)谱。
[0020]图4是图3的A部分的放大图，示出了对应于烯烃存在的峰。
[0021]图5是通过聚苯乙烯的解聚生产的苯乙烯聚合物的差示扫描量热热分析图。
[0022]图6是示出了通过聚苯乙烯解聚生产的苯乙烯聚合物的比热数据的差示扫描量热热分析图。
[0023]图7是通过聚苯乙烯解聚生产的苯乙烯聚合物的凝胶渗透色谱图。
[0024]图8是通过解聚生产的苯乙烯聚合物的核磁共振(NMR)谱。
[0025]图9是图8的B部分的放大图，示出了对应于烯烃存在的峰。
[0026]图10是通过解聚生产的苯乙烯聚合物的
13
C NMR谱。
[0027]图11是通过解聚生产的苯乙烯聚合物的
13
C NMR谱。
[0028]图12是示出了通过聚苯乙烯解聚生产的苯乙烯聚合物的重量损失随温度的变化的热重分析热分析图。
具体实施方式
[0029]将聚苯乙烯材料转化为苯乙烯聚合物的方法和系统在国际申请PCT/CA2017/051166中进行了讨论，该申请在此通过引用并入本文。下面提供了一种在系统的反应器中处理聚苯乙烯材料(例如废聚苯乙烯材料)的简要描述。
[0030]合适的废聚苯乙烯材料包括但不限于发泡的和/或挤出的聚苯乙烯泡沫和/或硬质(rigid)产品。在一些实施方案中，聚苯乙烯原料包括回收的聚苯乙烯和/或原始聚苯乙烯。
[0031]图1示出了处理聚苯乙烯材料的方法1。方法1可以间歇式或连续运行。可改变方法1的参数(包括但不限于温度、聚苯乙烯的流速、在反应和/或改性工段期间接枝的单体/共聚物以及预热、反应或冷却工段的总数)以产生不同分子量的最终产物，例如大分子单体或多环芳烃产物。例如，提高温度和/或降低通过反应工段的流速或改变反应工段的数量将产生较低分子量的产物。在一些实施方案中，苯乙烯聚合物的分子量为1000
‑
200000amu。在一些更优选的实施方案中，苯乙烯聚合物的分子量为50000
‑
150000amu。在一些甚至更优选的实施方案中，苯乙烯聚合物的分子量为55000
‑
120000amu。
[0032]在材料选择工段10，分选/选择和/或准备聚苯乙烯原料以进行处理。在一些实施方案中，原料可以含有至多25％的聚烯烃、PET、EVA、EVOH和较低水平的不希望的添加剂或聚合物，例如尼龙、橡胶、PVC、灰分、填料、颜料、稳定剂、砂砾或其它未知颗粒。
[0033]在一些实施方案中，聚苯乙烯材料原料包括废聚苯乙烯材料原料。合适的废聚苯乙烯材料原料包括混合的聚苯乙烯废物(例如发泡泡沫或挤出泡沫)和硬质产品，例如泡沫食品容器或包装产品。混合的聚苯乙烯废物可以包括各种熔体流量和分子量。在一些实施方案中，废聚苯乙烯材料原料包括至多25％的聚苯乙烯材料以外的材料，基于废聚苯乙烯材料原料的总重量计。
[0034]在某些实施方案中，固体聚苯乙烯材料为回收的聚苯乙烯。在一些实施方案中，回收的聚苯乙烯为由回收的聚苯乙烯泡沫和/或硬质聚苯乙烯制成的颗粒。合适的废聚苯乙烯材料包括但不限于混合的聚苯乙烯废物(例如发泡聚苯乙烯泡沫和/或挤出聚苯乙烯泡沫)，和/或硬质产品。例如，泡沫食品容器或包装产品。混合的聚苯乙烯废物可以包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，包含：(a)至少约75重量％的分子量为1000
‑
200000amu的苯乙烯聚合物，其中所述苯乙烯聚合物由聚苯乙烯塑料原料的解聚获得。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述解聚为至少部分催化的。3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述解聚为至少部分热的。4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚苯乙烯原料包括消费后回收获得的再生聚苯乙烯。5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚苯乙烯原料包括工业化后回收获得的再生聚苯乙烯。6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述苯乙烯聚合物在链的主链上含有0.1
‑
5％的烯烃。7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述苯乙烯聚合物包含大于50ppm的锌。8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述苯乙烯聚合物包含大于20ppm的钛。9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：多蒙尼克，
申请(专利权)人：绿色颂歌再生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：