用于通过二醇解使聚对苯二甲酸乙二醇酯解聚的方法技术

本发明专利技术涉及用于通过用乙二醇

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】[0014][0015]BHET
可以用作用于生产具有完全等同于由原始原料获得的
PET
的特征和特性的特征和特性的各种等级
(
瓶级
、
纤维级和膜级
)
的
PET
的单体
。
图2中示出了使得由
BHET
形成
PET
的聚合反应：
[0016]图2[0017][0018]BHET
的聚合释放一摩尔的
EG
，
EG
可以再循环，例如在解聚过程中
。
[0019]解聚反应可以在存在或不存在催化剂的情况下进行
。
然而，鉴于与催化二醇解相比，
PET
至
BHET
的转化率低并且反应时间显著更长，非催化解聚是经济上不可行的方法
。
[0020]用于
PET
解聚的最常用的催化剂主要基于金属盐，特别地，
Zn、Ti、Pb、Mn
和
Na
的盐
。
这些金属的盐通常为乙酸盐
、
碳酸盐
、
碳酸氢盐和氯化物盐
。
在工业过程中，乙酸锌由于其在解聚反应的速率和产率方面的高效率而是迄今为止最广泛使用的催化剂
。
[0021]在解聚结束时，与催化剂一起引入的金属必须在其用于生产另外的聚合物之前从单体中除去，既为了防止干扰最终产品的品质，又避免在随后的回收期间该金属在聚合物中的积聚
。
[0022]例如在
EP 0723951 A1
和
WO 2017/087752A1
中描述了其中使用金属盐作为催化剂的催化解聚方法
。
[0023]EP 0723951 A1
描述了用于通过使来自回收的消费后废料或工业后废料的
PET
解聚来制备高纯度
BHET
的方法
。
优选地，解聚由基于乙酸
Zn、
乙酸
La
和乙酸
Ce
或丁醇钛
(Ti(OBu)4)
的催化剂催化
。
所述方法实施方式的唯一实施例以约
2.2mmol/kg(PET+EG)
的量使用乙酸锌作为催化剂
。
在测试的催化剂中，
EP 0723951 A1
还提及了乙酸钙和其他化合物，表明与乙酸锌相比，乙酸钙效果不佳
。
[0024]WO 2017/087752 A1
描述了其中通过微波来辅助解聚反应的用于化学回收
PET
的
方法
。
反应混合物包含含有催化剂和微波吸收剂的催化体系
。
催化剂优选为锌盐，特别地，乙酸锌
。
替代催化剂包括乙酸镁
。
[0025]现有技术中目前使用的用于
PET
解聚的金属催化剂具有数个缺点
。
首先，最有效的催化剂基于过渡金属和重金属
(
例如
Zn、Ti、Pb)
，即，具有高的环境影响并且在解聚结束时从
BHET
单体中除去相当困难的元素
。
[0026]第二，由于以相对大量使用催化剂
(
根据催化剂的类型和反应条件，反应混合物中的催化剂
/PET
比率可以高达4％
w/w
至6％
w/w)
，因此在工厂中确保大量催化剂持续可用于保证解聚过程的连续性是至关重要的
。
这意味着工厂配备有用于催化剂的适当储存空间，催化剂通常也必须在可控的湿度和温度条件下储存以防止劣化
(
碱金属和碱土金属的乙酸盐例如是吸湿性的
)。
[0027]第三，由于催化剂是合成化合物，因此生产其的成本是相对高的并且显著影响所得
BHET
的最终成本
。
[0028]鉴于前述缺点，显然现有技术明确要求使用相对于已知技术的催化剂的替代催化剂的催化解聚方法
。
特别地，催化剂必须具有低的环境影响并且可容易且廉价地获得
。
[0029]PET
回收方法的另外的缺点是可以被解聚的废料的类型有限
。
目前，通过解聚回收的
PET
废料几乎完全来自塑料容器
(
特别地，瓶
)
的分类收集
。
其他类型的废料
(
特别地，来自纺纱过程或消费后毡毯回收的
PET
纤维
)
由于它们包含的高水平的污染物而大部分仍然未使用并被送往填埋场
。
[0030]包含
PET
的毡毯例如由多层结构构成，所述多层结构包含其中存在用作添加剂的各种无机材料的不同类型的材料
(
聚合的和非聚合的
)。
特别地，在毡毯中，聚酯用于制造外部可见的纤维部分
、
纤维部分附接的下部支撑织物或网
(
所谓的第一背衬
)
或者毡毯的与支撑表面接触的背衬
(
所谓的第二背衬
)。
可以在这些层之间放置粘合剂或增强材料例如橡胶胶乳和填料材料
(
例如钙盐和镁盐
、
铝化合物
)
的中间层
。
在其生命周期结束时，包含
PET
的毡毯通常经历切碎和污染物级分的分离，产生具有棉花状外观的纤维材料
(
所谓的绒毛
)。
绒毛包含
PET
以及相对大量的污染物
(
最高至约
20
重量％
)
，其中最丰富的是：碳酸钙和
/
或碳酸镁
、
白云石矿物
、
铝硅酸盐和三氢氧化铝
)。
[0031]毡毯的特定结构和化学组成以及在使用期间吸收的污染物
(
例如胶
)
使得其中包含的
PET
的回收相当复杂并且是经济上不可行的
。
然而，来自毡毯的
PET
废料由于可获得的量大而仍然是非常有吸引力的用于回收的材料来源
。
因此，期望开发也可以有效利用这种类型的材料的解聚方法
。
[0032]鉴于前述现有技术，本申请人因此面临以下问题：提供克服已知技术的前述缺点的用于使包含
PET
的材料解聚的方法
。
特别地，本申请人面临以下问题：提供使用具有降低的环境影响以及与已知催化剂的效用相当或者甚至优于已知催化剂的效用的效用的催化剂的解聚方法
。<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.
一种用于通过用乙二醇
(EG)
的二醇解使包含聚对苯二甲酸乙二醇酯
(PET)
的材料解聚的方法，所述方法包括在至少一种催化剂的存在下使包含
PET
的所述材料与
EG
反应以获得包含双
(2
‑
羟基乙基
)
对苯二甲酸酯
(BHET)
和
/
或其低聚物的二醇解产物，其中所述催化剂包括选自钙
、
镁
、
铝
、
及其混合物的金属的乙酸盐
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂通过乙酸与含有所述金属的化合物的原位反应来获得
。3.
根据权利要求2所述的方法，其中含有所述金属的化合物选自：氧化物
、
氢氧化物
、
碳酸盐
、
碳酸氢盐
、
氯化物
、
及其混合物
。4.
根据权利要求2或3所述的方法，其中含有所述金属的化合物选自：碳酸钙
、
碳酸氢钙
、
氢氧化钙
、
碳酸镁
、
碳酸氢镁
、
氢氧化镁
、
氢氧化铝
、
三氯化铝
。5.
根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中包含
PET
的所述材料包含含有所述金属的化合物
。6.
根据权利要求2至5中任一项所述的方法，所述方法包括：
a.
在
20℃
至
70℃
的范围内的温度下，将乙酸
、
含有所述金属的化合物和
EG
混合；
b.
将步骤
a
中获得的混合物加热至
170℃
至
230℃
的范围内的温度；
c.
将包含
PET
的所述材料供给至步骤
b
中获得的混合物以获得所述二醇解产物
。7.
根据权利要求5所述的方法，所述方法包括：
a.
在
20℃
至
70℃
的范围内的温度下，将
EG、
乙酸以及包含
PET
和含有所述金属的化合物的材料混合；
b.
将步骤
a
中获得的混合物加热至
170℃
至
230℃
的范围内的温度并使反应发生以获得所述二醇解产物
。8.
根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中包含
PET
的所述材料包括包含
PET
的...

【专利技术属性】
技术研发人员：米凯莱，
申请(专利权)人：阿卡费尔股份公司，
类型：发明
国别省市：