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() 一种离子液体催化降解聚酰亚胺的方法技术_技高网

一种离子液体催化降解聚酰亚胺的方法技术

技术编号:44989850 阅读:6 留言:0更新日期:2025-04-15 17:06
本发明专利技术提供了一种离子液体催化降解聚酰亚胺的方法,属于废旧塑料循环利用及资源化技术领域。该方法包括以下步骤: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;所述离子液体催化剂为式I或式Ⅱ所示结构的化合物:式I和式Ⅱ中,R<supgt;1</supgt;为烷基、腈烷基、羟烷基、酯基或醚基;R<subgt;2</subgt;为腈烷基、羟烷基、酯基、醚基或烷基,R<subgt;3</subgt;为C<subgt;1</subgt;‑C<subgt;3</subgt;烷基;Y<supgt;–</supgt;为Cl<supgt;–</supgt;、Br<supgt;–</supgt;、OAc<supgt;–</supgt;、CH<subgt;3</subgt;CH<subgt;2</subgt;COO<supgt;–</supgt;、CF<subgt;3</subgt;COO<supgt;–</supgt;或(CF<subgt;3</subgt;SO<subgt;2</subgt;)<subgt;2</subgt;N<supgt;–</supgt;。本发明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。

【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,r1为烷基、腈烷基、羟烷基、酯基或醚基;r2为腈烷基、羟烷基、酯基、醚基或烷基,r3为c1-c3烷基;y–为cl–、br–、oac–、ch3ch2coo–、cf3coo–或(cf3so2)2n–。

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。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

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方法,其特征在于,所述水解反应的温度为60~140℃,时间为8~18h。

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...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴丰田刘建炜
申请(专利权)人:东华理工大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1