一种由废旧聚四氟乙烯制备聚四氟乙烯的方法技术

本发明专利技术公开了一种由废旧聚四氟乙烯制备聚四氟乙烯的方法，该方法采用无氧裂解的方式实现废旧聚四氟乙烯的彻底裂解，使废旧聚四氟乙烯基本全部裂解成四氟乙烯气体，采用特殊的吸收液进行吸收，吸收饱和后的吸收液在固定床催化条件下进行聚合，过滤、干燥、得到聚四氟乙烯产品。该方法真正实现废旧聚四氟乙烯的再生，产品质量好，应用前景广泛。应用前景广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种由废旧聚四氟乙烯制备聚四氟乙烯的方法


[0001]本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种由废旧聚四氟乙烯制备聚四氟乙烯的方法。

技术介绍

[0002]聚四氟乙烯(PTFE)为氟塑料的主要代表品种，具有较高的化学和热稳定性、高润滑能力和优异的绝缘性能而被俗称为“塑料王”。聚四氟乙烯由四氟乙烯(TFE)聚合形成，随着聚四氟乙烯的产量增长，使用后形成的废旧聚四氟乙烯量也随之增加，通过技术手段实现废旧聚四氟乙烯裂解制备四氟乙烯单体意义重大。
[0003]目前针对废旧聚四氟乙烯的回收大多停留在粗放回收阶段，多为将废旧聚四氟乙烯进行清洗
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烘干
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破碎
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成型的回收流程。CN104175421A公开了一种聚四氟乙烯废料的回收方法，采用清洗
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烘干
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破碎
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三段控温成型的方式回收得到聚四氟乙烯颗粒，该方法回收的聚四氟乙烯品质较低，使用场景受限。专利CN114058074A公布了一种废旧聚四氟乙烯的回收方法、回收聚四氟乙烯的应用、聚四氟乙烯再生产品的方法，采用微波辐射技术进行废旧聚四氟乙烯再生，主要原理是对聚四氟乙烯稳定的结晶态进行破坏，使其转变成无定形态的胶体，然后制备成形式各异的聚四氟乙烯产品，该方法条件苛刻，难大规模应用。
[0004]通过对比分析以及实际生产经验发现目前废旧聚四氟乙烯的回收利用存在以下问题：废旧聚四氟乙烯仅靠简单的物理方式回收，回收不彻底，其产品质量不佳，应用场景受限；采用微波等辐射方式进行废旧聚四氟乙烯回收能耗高，工业化难度大。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种由废旧聚四氟乙烯制备聚四氟乙烯的方法，该方法通过将废旧聚四氟乙烯的彻底裂解，通过裂解条件的控制，使废旧聚四氟乙烯基本全部裂解成四氟乙烯气体，对气体降温，采用吸收溶剂体系吸收四氟乙烯气体，吸收饱和后在固定床催化条件下进行聚合，过滤、固体干燥成聚四氟乙烯产品。
[0006]在一实施方案中，本专利技术的一种由废旧聚四氟乙烯制备聚四氟乙烯的方法，包括以下步骤：
[0007]1)预处理：将废旧聚四氟乙烯破碎、过筛获得适度大小的细颗粒；
[0008]2)裂解制气：将筛分的细颗粒在氮气保护下裂解，裂解气体经急冷、除尘，得到裂解气；
[0009]3)裂解气吸收：将裂解气采用吸收溶剂体系吸收，至吸收达到饱和，得到吸收液；
[0010]4)聚合成产品：将达到饱和的吸收液进入固定催化床，催化聚合成聚四氟乙烯；
[0011]5)将聚四氟乙烯过虑分离、固体经干燥得到聚四氟乙烯产品。
[0012]在上述实施方案中，本专利技术的方法，步骤1)所述的适度大小的细颗粒为10～30目，步骤3)所述的吸收溶剂体系选自：1)由脱离子水、聚乙烯醇和碳酸氢铵组成的溶剂，2)由脱
离子水、聚乙烯醇和三乙醇胺组成的溶剂，3)由脱离子水、聚乙烯醇、三乙醇胺和对壬基酚组成的溶剂，其中，脱离子水、聚乙烯醇和三乙醇胺的质量比为95％、4％、1％；脱离子水、聚乙烯醇和三乙醇胺的质量百分比为95％、3％、2％；脱离子水、聚乙烯醇、三乙醇胺和对壬基酚的质量百分比94.5％、3％、2％、0.5％。
[0013]在上述实施方案中，本专利技术的方法，步骤2)的裂解温度为550～600℃，步骤3)的吸收溶剂体系温度控制在≤65℃，优选为35～55℃，或者步骤4)的聚合温度为40～80℃，或者步骤5)的干燥条件为温度80℃、5kpa真空条件。
[0014]其中，吸收溶剂体系选自：1)由脱离子水、聚乙烯醇和碳酸氢铵组成的溶剂，2)由脱离子水、聚乙烯醇和三乙醇胺组成的溶剂，3)由脱离子水、聚乙烯醇、三乙醇胺和对壬基酚组成的溶剂，其中，脱离子水、聚乙烯醇和三乙醇胺的质量比为95％、4％、1％；脱离子水、聚乙烯醇和三乙醇胺的质量百分比为95％、3％、2％；脱离子水、聚乙烯醇、三乙醇胺和对壬基酚的质量百分比94.5％、3％、2％、0.5％。
[0015]上述实施方案中，本专利技术的方法，进一步包含将步骤3)裂解后的固体残渣经水萃后压制成固体燃料产品，进一步包含将步骤5)过滤的滤液作为吸收溶剂，循环至步骤3)重复使用。
[0016]在一具体实施方案中，本专利技术的一种由废旧聚四氟乙烯制备聚四氟乙烯的方法，包括以下步骤：
[0017]1)将含废旧聚四氟乙烯破碎，经过筛分到达预定的颗粒度10～30目的细颗粒，粗颗粒返回再次破碎成细颗粒；
[0018]2)步骤1)中筛分后的细颗粒进入回转式无氧裂解炉，在氮气保护下裂解，裂解温度为550～600℃，裂解气体通过急冷后除尘，得到裂解气；剩余的固体残渣通过水萃后压制成固体燃料产品；
[0019]3)步骤2)中产生的裂解气，采用特殊的溶剂体系吸至饱和溶液，连续吸收连续采出；
[0020]4)步骤3)中饱和溶液进入固定催化床，温度为40～80℃，催化聚合成聚四氟乙烯，过滤，固液分离，在温度80℃、5kpa真空条件下干燥固体，得到聚四氟乙烯产品，滤液作为吸收溶剂，循环至步骤3)重复使用。
[0021]其中，吸收溶剂体系选自：1)由脱离子水、聚乙烯醇和碳酸氢铵组成的溶剂，2)由脱离子水、聚乙烯醇和三乙醇胺组成的溶剂，3)由脱离子水、聚乙烯醇、三乙醇胺和对壬基酚组成的溶剂，其中，脱离子水、聚乙烯醇和三乙醇胺的质量比为95％、4％、1％；脱离子水、聚乙烯醇和三乙醇胺的质量百分比为95％、3％、2％；脱离子水、聚乙烯醇、三乙醇胺和对壬基酚的质量百分比94.5％、3％、2％、0.5％。更优选的，吸收溶剂体系由重量百分比的脱离子水94.5％、聚乙烯醇3％、三乙醇胺2％和对壬基酚0.5％组成。
[0022]本专利技术的方法可以将废旧聚四氟乙烯进行彻底的回收，并形成与一次产品无差异的聚四氟乙烯产品。
[0023]本专利技术的方法可以实现废旧聚四氟乙烯全部物质的回收，回收聚合得到的聚四氟乙烯质量好，性能优良，用途广泛；本专利技术的方法采用液相吸收、液相聚合的工艺路线，避免了传统气相压缩的高压工艺，有效降低了装置了危险性；本工艺吸收液循环利用，高效环保。
具体实施方式
[0024]以下实施例仅是代表性，用于进一步说明和理解本专利技术的实质，但不以任何方式限制本专利技术的范围。
[0025]实施例1废旧聚四氟乙烯回收利用聚合成新的聚四氟乙烯
[0026]将废旧聚四氟乙烯进行破碎，然后经过筛分到达预定10～30目颗粒度的细颗粒，粗颗粒返回再次破碎成细颗粒。筛分后的细颗粒进入回转式无氧裂解炉M1，在氮气保护下升温至550～600℃裂解，裂解气体通过急冷除尘后进入下一工序；剩余的固体残渣通过水萃后挤压成固体燃料产品。裂解气在吸收塔中连续采用特殊的溶剂体系吸至饱和溶液，特殊的溶剂体系由脱离子水、聚乙烯醇、三乙醇胺和对壬基酚组成，循环系统采用外置式换热器对循环液进行降温，保证吸收体系的温度≤65℃。吸收至饱和的吸收液(饱和溶液)进入固定催化床，控制温度40～80本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由废旧聚四氟乙烯制备聚四氟乙烯的方法，包括以下步骤：1)预处理：将废旧聚四氟乙烯破碎、过筛获得适度大小的细颗粒；2)裂解制气：将筛分的细颗粒在氮气保护下裂解，裂解气体经急冷、除尘，得到裂解气；3)裂解气吸收：将裂解气采用吸收溶剂体系吸收，至吸收达到饱和，得到吸收液；4)聚合成产品：将达到饱和的吸收液进入固定催化床，催化聚合成聚四氟乙烯；5)将聚四氟乙烯过虑、固体经干燥得到聚四氟乙烯产品。2.如权利要求1所述的方法，包含将步骤3)裂解后的固体残渣经水萃后压制成固体燃料产品。3.如权利要求1所述的方法，包含将步骤5)过滤的滤液作为吸收溶剂，循环至步骤3)重复使用。4.如权利要求1所述的方法，步骤1)所述的适度大小的细颗粒为10～30目。5.如权利要求1所述的方法，步骤3)所述的吸收溶剂体系选自：1)由脱离子水、聚乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭桂兰，彭丽华，何睿鸣，
申请(专利权)人：重庆微而易科技有限公司，
类型：发明
国别省市：