【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废旧塑料升级回收，具体涉及聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法。
技术介绍
1、聚乙烯和聚丙烯是应用最为广泛的两类塑料，贡献了约60％的塑料年需求量，主要作为一次性包装材料使用，如食品、农产品、日化品等各类生活、农业和工业产品的外包装。这些包装材料达到使用寿命或受到一定程度的污染后便被弃置成为塑料垃圾，该类废旧塑料的回收困难、回收率低、全球年回收率仅为10％。
2、相比于传统的机械回收，化学升级回收，亦称“将废旧塑料转变为高价值产品”被认为是解决方案之一。对于聚乙烯和聚丙烯的升级回收，现有的回收技术主要是将聚乙烯和聚丙烯废料转变为燃料，如柴油、聚合物蜡等。这些产品的纯度及性能较商用产品低，故其应用市场及价值不高，回收收益低，大规模应用前景受限，开发废旧塑料衍生的具有更高价值的产品极为关键。考虑到两类聚合物的结构特点为带有脂肪族支链的长脂肪链结构，故脂肪类衍生物产品比较适宜于聚乙烯和聚丙烯的升级回收。
3、表面活性剂是能使溶液体系的界面状态发生明显变化的物质，加入少量即可显著降低溶液的表面张力，在洗涤、农业、环保、医药、石油加工、采矿等领域有广泛应用，对改进生产工艺、降低成本、节约能源等方面发挥着巨大作用，有“工业味精”和“工业催化剂”之称。2022年，我国国内表面活性剂市场规模达420万吨/年，其中阴离子表面活性剂占比约40％。在众多阴离子表面活性剂中，脂肪族磺酸盐是一类十分重要的阴离子表面活性剂，然而目前仍缺乏将聚乙烯、聚丙烯制备成脂肪族磺酸盐类阴离子表面活性剂的方
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，该方法主要包括：先采用化学热解法降解废旧塑料为端烯基聚合物蜡，然后将端烯基聚合物蜡进行磺化反应，此时端基烯烃发生磺化并得到磺酸基团，再对磺酸基团进行反应，制备脂肪族磺酸盐表面活性剂；废旧塑料选自聚丙烯、聚乙烯或二者的混合。采用本专利技术方法获得的脂肪族磺酸盐表面活性剂具有与同类型表面活性剂相近的表面张力、发泡能力、洗涤能力，其洗涤效果优于市场中的洗涤剂。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，包括如下步骤：
4、在惰性气氛条件下，将塑料磨粉后热解，热解时聚合物链碳-碳键断裂，得到端烯基聚合物蜡；
5、所述塑料选自聚丙烯、聚乙烯或二者任意比例的混合物；
6、将端烯基聚合物蜡于0-5℃下冷却0.5-1h后，与磺化试剂持续反应0.5～2h，此时端基烯烃发生磺化，得到磺酸基团，之后升温至室温，在室温下老化0.5-2h，老化的过程实现反应完全，得到磺酸产物；
7、向磺酸产物中加碱并进行反应，反应的目的是得到磺酸盐，经干燥，得到脂肪族磺酸盐表面活性剂。
8、优选的，所述塑料选自废弃的或者未使用的聚丙烯或聚乙烯，对废弃的聚丙烯或聚乙烯进行二次利用，一方面有利于减少聚乙烯、聚丙烯塑料分拣流程，另一方面实现了废物利用，变废为宝。
9、优选的，所述热解条件为：于200-400℃下热解4-16h，在此条件下实现塑料的裂解，并获得端烯基。
10、优选的，所述热解过程还能够在催化条件下进行，催化条件的催化剂选自第一主族-第三主族的碱金属氧化物、或者过渡金属氧化物；进一步的，催化剂选自有色金属氧化物，研究发现有色金属氧化物具有更佳的催化性能，催化剂加速了塑料的裂解，降低了裂解的时间；
11、所述热解过程中，催化剂与塑料的质量百分比为0.1-20wt.％；进一步的，催化剂与塑料的质量百分比为20wt.％。
12、优选的，所述热解过程的惰性气氛为含氧量低于10vol.％的氮气、氩气、氦气、二氧化碳或一氧化碳气氛；含氧气的话，会使得产率降低，且会产生含氧的其他基团。
13、优选的，端烯基聚合物蜡的分子量为50-2000。
14、优选的，所述磺化试剂为液体磺化试剂或气体磺化试剂，可采用两种磺化试剂进行磺化反应；
15、所述液体磺化试剂由氯磺酸和缓释剂组成，对比研究表明，不含缓释剂、仅含氯磺酸的磺化试剂磺化性能不佳，缓释剂用于减缓局部反应速率过快，加入缓释剂以保证反应平缓均匀进行，有助于提升产品性质；
16、所述气体磺化试剂为含so3的混合气体；
17、氯磺酸或so3与端烯基聚丙烯蜡的烯键摩尔比为1-3：1。
18、优选的，所述缓释剂选自1,4二氧六环、1,3二氧六环、1,2二氧六环、取代的二氧六环，取代的二氧六环中取代基选自吡啶、碳原子数1-20的烷基、碳原子数5-30的芳香基、卤素、羟基、羧基、磺酸基或硫酸酯基；氯磺酸与缓释剂的摩尔比为1：0.5-3。
19、优选的，so3的混合气体为so3与稀释气体的混合气体，so3的体积百分比为3-20vol.％，研究表明，so3的混合气体中so3的体积百分比不能够低于3vol.％；
20、稀释气体选自空气、氮气、氩气、氦气、二氧化碳或一氧化碳。
21、优选的，与所述磺酸产物反应的碱选自氢氧化钾、碳酸氢钾、碳酸钾、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠中的一种或几种；且加碱后反应至ph为7-9。
22、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
23、1、除适用于单一聚乙烯或聚丙烯塑料，本专利技术方法也可处理聚乙烯与聚丙烯的混合塑料，适用于任何比例的混合塑料，有利于减少聚乙烯、聚丙烯塑料分拣流程；同时本专利技术方法可将废旧聚乙烯、聚丙烯塑料转变为高活性磺酸盐表面活性剂，其表面张力、发泡效果及洗涤效果与同类型商用表面活性剂相近，产品具有成本低、性能好、价值高等优点。
24、2、本专利技术的方法涉及聚合物塑料热解为端烯基聚合物蜡及聚合物蜡磺化两步，流程工艺简单，适用于大规模应用，实现变废为宝。
25、3、本专利技术提供了一种将聚乙烯和/或聚丙烯废旧塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，脂肪族磺酸盐表面活性剂的性能如表面张力、发泡能力、洗涤效果，均媲美同类型商用表面活性剂如十二烷基硫酸盐，另外该方法中废旧塑料到表面活性剂的质量转化率高达85％，具有极为广阔的应用前景。
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1.聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于，所述塑料选自废弃的或者未使用的聚丙烯或聚乙烯。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于，所述热解条件为：于200-400℃下热解4-16h。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于，所述热解过程还能够在催化条件下进行，催化条件的催化剂选自第一主族-第三主族的碱金属氧化物、或者过渡金属氧化物；
5.根据权利要求1所述的聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于，所述热解过程的惰性气氛为含氧量低于10vol.％的氮气、氩气、氦气、二氧化碳或一氧化碳气氛。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于，所述磺化试剂为液体磺化试剂或气体磺化试剂；
7.根据权利要求6所述的聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于，所述缓释剂选自1,4二氧六环、1,3二氧六环、1,2二氧六环、取代的二氧六环，取代的二氧六环中取代基选自吡啶、碳原子数1-20的烷基、碳原子数5-30的芳香基、卤素、羟基、羧基、磺酸基或硫酸酯基；氯磺酸与缓释剂的摩尔比为1：0.5-3。
8.根据权利要求6所述的聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于，SO3的混合气体为SO3与稀释气体的混合气体，SO3的体积百分比为3-20vol.％；
9.根据权利要求1所述的聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于，与所述磺酸产物反应的碱选自氢氧化钾、碳酸氢钾、碳酸钾、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠中的一种或几种。
10.根据权利要求1所述的聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于，加碱后反应至pH为7-9。
...【技术特征摘要】
1.聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于，所述塑料选自废弃的或者未使用的聚丙烯或聚乙烯。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于，所述热解条件为：于200-400℃下热解4-16h。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于，所述热解过程还能够在催化条件下进行，催化条件的催化剂选自第一主族-第三主族的碱金属氧化物、或者过渡金属氧化物；
5.根据权利要求1所述的聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于，所述热解过程的惰性气氛为含氧量低于10vol.％的氮气、氩气、氦气、二氧化碳或一氧化碳气氛。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯、聚乙烯或二者混合塑料制备脂肪族磺酸盐表面活性剂的方法，其特...
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