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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废旧塑料循环利用及资源化,特别涉及一种离子液体催化降解聚酰亚胺的方法。
技术介绍
1、聚酰亚胺是指主链含有酰亚胺基团(─co─n─co─)的聚合物,具有优异的耐温性能、耐化学腐蚀性、良好力学性能、出色热稳定性等性能,被广泛应用于光刻胶、分离膜、航空航天和微电子行业等领域。聚酰亚胺的需求量随着相关行业的发展在日益增长。然而,在聚酰亚胺生产及使用过程中会产生很多废料,使用传统焚烧或掩埋处理法,会造成资源的浪费和环境污染。因而从保护环境与可持续发展的角度考虑,聚酰亚胺的回收利用值得关注。
2、
3、鉴于聚酰亚胺中酰胺键的高键能特性,酰胺碳氮键的有效断裂通常需要在碱性环境中进行,即采用强碱处理聚酰亚胺,实现了聚酰亚胺五元环的水解断裂。这一过程使用强碱会腐蚀设备,且降解效率不高。因此,为顺应当代绿色与可持续发展的要求,开发简洁、高效多功能催化剂实现聚酰亚胺高效降解是迫切需要的。
技术实现思路
1、基于上述内容,本专利技术目的在于提供一种离子液体催化降解聚酰亚胺的方法。本专利技术以离子液体为催化剂,具有反应条件温和,分离简单,降解效率高,催化剂可循环利用等优点。
2、为了实现上述目的,本专利技术提供以下技术方案:
3、一种离子液体催化降解聚酰亚胺的方法,将离子液体催化剂、聚酰亚胺、水和有机溶剂混合均匀后进行水解反应;
4、所述离子液体催化剂为式i或式ⅱ所示结构的化合物:
5、
6、式i和式ⅱ中,r
7、在本专利技术一些实施方式中,所述离子液体催化剂为胺乙基三乙基溴化胺、羟乙基三乙基乙酸铵、乙氧基氧代三乙基三氟乙酸铵、甲氧基三乙基丙酸铵、1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-腈甲基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐、1-胺乙基-3-甲基咪唑溴盐或1-羟乙基-3-咪唑乙酸盐。结构式如式il-1~式il-8所示:
8、
9、不同的离子液体会对反应产率产生不同的影响。当选择阳离子为醚基取代铵正离子,阴离子为三氟乙酸根离子时(il-3),离子液体对聚酰亚胺的降解效果最优。
10、在本专利技术一些实施方式中,所述离子液体催化剂与聚酰亚胺单元的摩尔比为(0.05~5):1。
11、在本专利技术一些实施方式中,所述离子液体催化剂与聚酰亚胺单元的摩尔比为(0.1~0.5):1。
12、在本专利技术一些实施方式中,所述离子液体催化剂与聚酰亚胺单元的摩尔比为0.2:1。
13、在本专利技术一些实施方式中,所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺;所述离子液体催化剂与所述n,n-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:(5.0~15.0)。
14、在本专利技术一些实施方式中,所述离子液体催化剂与所述n,n-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:(5.0~10.0)。
15、在本专利技术一些实施方式中,所述离子液体催化剂与所述n,n-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:(8.0~10.0)。
16、在本专利技术一些实施方式中,所述离子液体催化剂与所述n,n-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:8。
17、在本专利技术一些实施方式中,所述离子液体催化剂与水的摩尔比为1:(5~50.0)。
18、在本专利技术一些实施方式中,所述离子液体催化剂与水的摩尔比为1:(10.0~20.0)。
19、在本专利技术一些实施方式中,所述离子液体催化剂与水的摩尔比为1:(10.0~16.0)。
20、在本专利技术一些实施方式中,所述离子液体催化剂与水的摩尔比为1:10。
21、在本专利技术一些实施方式中,所述水解反应的温度为60~140℃,时间为8~18h。
22、在本专利技术一些实施方式中,所述水解反应的温度为80~130℃,时间为12~18h。
23、在本专利技术一些实施方式中,所述水解反应的温度为100~120℃,时间为12~16h。
24、在本专利技术一些实施方式中,所述水解反应的温度为100℃,时间为12h。
25、在本专利技术一些实施方式中,所述水解反应结束后,还包括将反应液冷却至室温,之后向反应液中加入萃取剂进行萃取的步骤。萃取后,收集上层有机相,之后浓缩、净化后得到二胺和二酐单体;收集下层水相,之后蒸干水相,得到离子液体,得到的离子液体可进行循环使用。
26、在本专利技术一些实施方式中,所述萃取剂为正己烷、乙醚、丁醚、乙酸甲酯或乙酸乙酯。
27、本专利技术公开了以下技术效果:
28、本专利技术以离子液体为催化剂,具有反应条件温和(如100℃)、分离简单等优点,可高效催化废旧聚酰亚胺进行水解反应,具有较广的工业应用前景。
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1.一种离子液体催化降解聚酰亚胺的方法,其特征在于,将离子液体催化剂、聚酰亚胺、水和有机溶剂混合均匀后进行水解反应;
2.根据权利要求1所述的离子液体催化降解聚酰亚胺的方法,其特征在于,所述离子液体催化剂为胺乙基三乙基溴化胺、羟乙基三乙基乙酸铵、乙氧基氧代三乙基三氟乙酸铵、甲氧基三乙基丙酸铵、1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-腈甲基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐、1-胺乙基-3-甲基咪唑溴盐或1-羟乙基-3-咪唑乙酸盐。
3.根据权利要求1所述的离子液体催化降解聚酰亚胺的方法,其特征在于,所述离子液体催化剂与聚酰亚胺单元的摩尔比为(0.05~5):1。
4.根据权利要求1所述的离子液体催化降解聚酰亚胺的方法,其特征在于,所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺;所述离子液体催化剂与所述N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:(5.0~15.0)。
5.根据权利要求1所述的离子液体催化降解聚酰亚胺的方法,其特征在于,所述离子液体催化剂与水的摩尔比为1:(5~50.0)。
6.根据权利要求1所述的离子液体催化降解聚酰亚胺的
7.根据权利要求1所述的离子液体催化降解聚酰亚胺的方法,其特征在于,所述水解反应结束后,还包括将反应液冷却至室温,之后向反应液中加入萃取剂进行萃取的步骤。
8.根据权利要求7所述的离子液体催化降解聚酰亚胺的方法,其特征在于,所述萃取剂为正己烷、乙醚、丁醚、乙酸甲酯或乙酸乙酯。
...【技术特征摘要】
1.一种离子液体催化降解聚酰亚胺的方法,其特征在于,将离子液体催化剂、聚酰亚胺、水和有机溶剂混合均匀后进行水解反应;
2.根据权利要求1所述的离子液体催化降解聚酰亚胺的方法,其特征在于,所述离子液体催化剂为胺乙基三乙基溴化胺、羟乙基三乙基乙酸铵、乙氧基氧代三乙基三氟乙酸铵、甲氧基三乙基丙酸铵、1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-腈甲基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐、1-胺乙基-3-甲基咪唑溴盐或1-羟乙基-3-咪唑乙酸盐。
3.根据权利要求1所述的离子液体催化降解聚酰亚胺的方法,其特征在于,所述离子液体催化剂与聚酰亚胺单元的摩尔比为(0.05~5):1。
4.根据权利要求1所述的离子液体催化降解聚酰亚胺的方法,其特征在于,所述有...
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