System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法技术_技高网

一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法技术

技术编号:41403477 阅读:14 留言:0更新日期:2024-05-20 19:29
本申请提供一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,属于聚酯再生技术领域。聚酯废料进行粉碎、洗涤、干燥;以双螺旋装置为反应单元,反应温度设定为275~300℃,待反应单元中温度稳定后,设定螺杆转速为150 rpm,加入催化剂和/或解聚剂,原料在双螺旋中的停留时间为0.5~1.5 min,反应毕,得到平均聚合度为5~48的低分子解聚产物,即为增塑剂,可作为橡胶碎屑中增塑剂使用。上述转化方法具有解聚剂用量少、能耗低、反应周期短、反应效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,属于聚酯再生。


技术介绍

1、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)具有成本低、熔体加工性好、力学性能优异、化学稳定性好等优点,被广泛应用于纤维、薄膜、轮胎、饮料瓶、食品包装等领域。然而,废旧聚酯难以降解,对环境造成了巨大的污染。因此废旧聚酯的解聚回收再利用已成为缓解环境污染的有效手段之一。

2、废旧聚酯的回收方法通常包括物理回收和化学回收两种,并以转化为再生聚酯为主,其应用与原生聚酯等同。其中,物理回收法是指对废聚酯进行简单的拆卸、熔融后重塑为再生制品。该方法回收效率高,但原料适应面窄、再生产品的物理性能降级。化学回收法通过水解、氨解、酶解、醇解等方法对废旧聚酯进行解聚,再以解聚物为原料重新聚合得到再生聚酯。化学回收法原料适应面广、再生产品性能高,但装置复杂、反应时间长、能耗大、工艺繁琐。

3、除上述回收方法外,当下的一些文献中,还有部分以转化为增塑剂为目的,如:在废聚酯碎片中添加高元醇(如己醇、辛醇等)进行热降解或酯交换得到增塑剂产品,但后处理包括脱醇、冷凝、多级洗涤、萃取、过滤、脱色等一系列操作,不仅工序繁琐、回收周期长,且热降解过程中产生的低元醇(如乙二醇)不易分离;或者添加离子液体、高岭土负载固体催化剂、咪唑硼氟酸等为催化剂,提高回收效率,但催化剂多为有机高分子材料,成本高、分离困难,有违废旧聚酯的低成本回收初衷。如何实现废旧聚酯的简便、低能耗、快速解聚,并实现其低成本再利用迫在眉睫。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,具有工艺简单、能耗小、转化率高、反应快的优势。

2、具体地,本申请是通过以下方案实现的:

3、一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,步骤如下:

4、步骤一,将聚酯废料进行粉碎、洗涤、干燥;

5、步骤二,以双螺旋装置为反应单元,反应温度设定为275~300℃,待反应单元中温度稳定后,设定螺杆转速为150~200 rpm,加入催化剂和/或解聚剂,原料在双螺旋中的停留时间约为0.5~1.5 min,

6、所述催化剂为醋酸锌、二丁基氧化锡、磷酸钛、苯甲酸钛、碳酸钾中的任一种或多种的混合物,

7、所述解聚剂为甲醇、乙二醇、二甘醇、水、乙二胺、氨水中的任一种或多种的混合物;

8、步骤三,反应毕,得到平均聚合度为5~48的低分子解聚产物,即为增塑剂。

9、上述方案通过本申请反应物与反应条件的配置,实现废聚酯快速解聚为增塑剂,整个转化过程为“一锅混”方式,可一步法简单快速的将废聚酯解聚转化为低分子增塑剂。不论是解聚剂还是催化剂均为分子量相对较低的化合物,可有效控制成本,且催化剂与解聚剂与增塑剂分离简便,无需繁琐的后处理,即可得到直接使用的增塑剂,不论是成本还是效率均实现理想状态。

10、进一步的,作为优选:

11、步骤一中,所述聚酯废料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet基)废料,更优选的,所述聚酯废料为pet废丝、pet废块、pet泡料、pet废瓶片中的任一种或多种的混合物。

12、步骤二中,所述双螺杆装置为双螺杆挤出机、密炼机或转矩流变仪中的任一种,设备适应性强,实施难度低,生产过程绿色环保。

13、步骤二中,所述催化剂与干燥后的聚酯废料的重量比为0-2%,解聚剂与干燥后的聚酯废料的摩尔比为0-1。

14、上述方法将废聚酯快速解聚的低分子物质中,其主要为富含酯基的线性低聚物,因此申请人第二方面目的,是提供了上述方法所转化增塑剂的应用,所述增塑剂用于橡胶基沥青中。

15、本申请提供的废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,其有益效果概括如下:

16、(1)在高温、高剪切条件下,将均相pet熔体通过双螺旋反应性挤出,可以一步法解聚废旧pet。与现有的釜式非均相pet解聚再生方案相比,解聚剂用量少,加工成本低,能耗低,反应周期短,反应效率高,环保、安全。

17、(2)本专利技术方法可将废旧聚酯再生为低分子增塑剂,与现有的再生pet方案有明显差异,可实现废旧聚酯的高值化再生,开辟了再生pet的应用新领域。

18、上述方案中,废聚酯高温快速解聚是利用聚酯缩聚可逆反应的基本原理,在高温、高剪切条件下,引入催化剂和/或解聚剂,促进熔体状态下聚酯聚合的快速逆反应,实现一步法反应转化为低分子增塑剂。

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【技术保护点】

1.一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,其特征在于,步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,其特征在于:步骤一中,所述聚酯废料为聚对苯二甲酸乙二醇酯废料。

3.根据权利要求2所述的一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,其特征在于:所述聚酯废料为PET废丝、PET废块、PET泡料、PET废瓶片中的任一种或多种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,其特征在于:步骤二中,所述双螺旋装置为双螺杆挤出机、密炼机或转矩流变仪中的任一种。

5.根据权利要求1所述的一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,其特征在于:所述催化剂与干燥后的聚酯废料的重量比为0~2%。

6.根据权利要求5所述的一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,其特征在于:所述催化剂与干燥后的聚酯废料的重量比为1~2%。

7.根据权利要求1所述的一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,其特征在于:所述解聚剂与干燥后的聚酯废料的摩尔比为0~1。

8.根据权利要求7所述的一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,其特征在于:所述解聚剂与干燥后的聚酯废料的摩尔比为0.75~1。

9.一种权利要求1所述方法转化增塑剂的应用,其特征在于:所述增塑剂用于橡胶基沥青的制备过程中。

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【技术特征摘要】

1.一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,其特征在于,步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,其特征在于:步骤一中,所述聚酯废料为聚对苯二甲酸乙二醇酯废料。

3.根据权利要求2所述的一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,其特征在于:所述聚酯废料为pet废丝、pet废块、pet泡料、pet废瓶片中的任一种或多种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种废聚酯一锅法转化为增塑剂的方法,其特征在于:步骤二中,所述双螺旋装置为双螺杆挤出机、密炼机或转矩流变仪中的任一种。

5.根据权利要求1所述的一种废聚酯一锅法转化为...

【专利技术属性】
技术研发人员:张须臻刘慧慧王秀华杨锐章雨邱朝魁黄荣杰
申请(专利权)人:浙江理工大学
类型:发明
国别省市:

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