一种利用混合醇醇解RPET塑料制备不饱和聚酯树脂的工艺制造技术

技术编号:9637600 阅读:162 留言:0更新日期:2014-02-06 13:27
本发明专利技术属于不饱和聚酯树脂的合成技术领域,具体的讲,公开了一种利用混合醇醇解RPET(recycled?polyethylene?terephtalate)塑料制备不饱和聚酯树脂的工艺。其主要技术方案:将混合醇、催化剂和RPET塑料加入到反应釜中进行降解反应,再将苯酐和顺酐加入到反应釜中进行酯化聚合反应,待反应结束后加入阻聚剂和稀释剂,即可得到不饱和聚酯树脂。以混合醇为醇解剂,将RPET塑料降解,进而生产不饱和聚酯树脂的工艺,不仅解决了环境污染问题,还给企业带来了相当可观的经济利益,为RPET的资源化和混合醇的综合利用创造提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于不饱和聚酯树脂的合成
,具体的讲,公开了一种利用混合醇醇解RPET(recycled?polyethylene?terephtalate)塑料制备不饱和聚酯树脂的工艺。其主要技术方案:将混合醇、催化剂和RPET塑料加入到反应釜中进行降解反应,再将苯酐和顺酐加入到反应釜中进行酯化聚合反应,待反应结束后加入阻聚剂和稀释剂,即可得到不饱和聚酯树脂。以混合醇为醇解剂,将RPET塑料降解,进而生产不饱和聚酯树脂的工艺,不仅解决了环境污染问题,还给企业带来了相当可观的经济利益,为RPET的资源化和混合醇的综合利用创造提供技术支持。【专利说明】一种利用混合醇醇解RPET塑料制备不饱和聚酯树脂的工 艺
本专利技术属于不饱和聚酯树脂生产
,具体的讲涉及一种利用混合醇醇解废弃PET树脂制备不饱和聚酯树脂的工艺。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二酯于1941年由英国科学家研制成功,1949年英国ICI公司成功开发并于1953年率先实现工业化生产。由于社会需求不断增加,PET聚酯产量迅猛增长,自2003年以来,全球PET产能以年均9%左右的速度迅速扩张,截止2005年产能已达到约5470万吨,产量为4100万吨。近年我国PET生产能力和产量也大幅度增长,2010年已达到2356万吨,成为世界PET生产、消费第一大国。随着PET产量的快速增加,进入自然界的PET废料也越来越多。废PET材料本身并没有毒害作用,但因其具有极强的化学惰性而很难被空气或微生物降解,并且在自然环境下降解周期长,虽然对环境不能产生直接污染,但随着使用量的增加,PET废料造成了巨大的环境污染。同时,PET本身即是一种有机高分子化合物,合成PET的原料也来源于石油的裂解物,丢弃的PET塑料便成为石油资源的间接浪费。将废弃聚酯作为资源加以回收、利用,建立资源循环型社会已经成为世界各国环保工作的当务之急。我国聚酯回收还没有形成广泛意义上的节约社会资源和环保的共识,回收技术相对落后,回收再生产品市场的开发滞后,国内聚酯瓶的回收率仅为6%-10%。随着聚酯瓶、聚酯薄膜消耗量的迅速增长,大力研发聚酯回收技术、处理废弃聚酯己经成为聚酯工业可持续发展的关键之一,回收废弃聚酯既能有效地保护生态环境,又能降低生产成本,实现资源的节约和再生利用。PET塑料的回收方法主要有物理回收法和化学回收法。物理回收法相对比较简单,主要是通过切断、粉碎、加热熔化等工序对废弃塑料进行再加工的循环利用技术,加工过程中没有明显的化学反应。物理回收技术虽然节约投资、回收成本低廉,但各种再生塑料的性能比新材料大为降低,且含有大量杂质,一般只能降级使用,不适合于食品包装材料的制造,并且回收重复的次数有限,最终还得寻求其它办法进行处理。化学回收法指的是PET塑料在加热和化学试剂的作用下发生解聚反应,转化为较小的分子、中间原料或是直接转化为单体。对于聚酯来说,化学回收法可以使聚酯链断裂成相对分子质量较低的对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)中间体或是完全降解为对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG),然后经过分离、纯化后重新作为生产聚酯的单体或合成其他化工产品的原料,从而实现资源的循环利用。目前,化学回收法存在回收成本高、回收过程易产生二次污染等问题,只有研究、开发经济的化学回收技术才能有效地促进这种树脂的再生利用。与用新原料生产的PET聚酯相比,目前回收成本还不具有竞争力,因此尚未大规模地应用。玉米醇作为一种利用玉米秸杆降解制得的混合醇类,其不仅可以有效利用回收利用玉米秸杆,减少农村玉米秸杆的燃烧浪费、空气污染,还能以较低的成本制得原料玉米醇,为不饱和聚酯的生产提供物美价廉的原料;树脂醇是通过山梨醇催化裂解提取的初级产物一多组分二元醇,来自生物基,通过配方调节,可直接应用于不饱和树脂的生产。本专利在细化配方设计的基础上,采用上述两种混合多元醇对RPET进行醇解,完善不饱和树脂的制备工艺,不但可以大大降低了不饱和树脂制造成本,而且从质量上明显改善了多项性能,例如,拉伸强度和抗弯曲强度等都高于一般产品,拓宽了 RPET和生物质醇类的应用领域,进一步提高循环利用的价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于选择混合多元醇为RPET的醇解剂,进行醇解条件的优化,在最优条件下利用混合多元醇降解RPET,并进行后期的酯化反应,制备不饱和聚酯树脂。本专利技术的技术方案:生产过程分为两部分,首先,利用一定重量份的混合多元醇对RPET塑料进行醇类降解,得到醇解产物;然后,将得到的醇解产物与苯酐、顺酐和双环戊二烯等反应物进行酯化聚合反应,并且利用苯乙烯对得到的产物进行稀释处理即可得到不饱和聚酷树脂。第一步,醇解反应将500重量份的玉米醇加入到反应釜中,通入氮气,同时将冷却水进行全回流,搅拌加热至80-100°C,再向反应釜中加入0.3重量份的醋酸锌催化剂以及800重量份的RPET塑料继续搅拌升温至180-230°C,并且在190-240°C下进行保温,当反应釜中PET全部溶解后继续保温l_3h,随后将反应釜的温度降至170-200°C。第二步,酯化聚合反应反应温度降为130-170 °C后,将0.18重量份的磷酸加入到反应釜中,保温20-50min ;然后将50-345重量份的顺酐、20-80重量份的苯酐与适量双环戊二烯加入到反应釜中,继续搅拌升温至1`75-200°C进行恒温反应,注意控制馏头温度,每小时取样一次测量酸值,使反应物料的酸值达到35mgK0H / g以下。第三步,制备不饱和聚酯树脂溶液待反应完成后,对反应釜进行降温,同时加入0.02-0.15重量份的阻聚剂和1.0-0.5重量份的二乙二醇混合液,反应釜降温至100-160°c后,加入500-1000重量份的苯乙烯。充分搅拌使苯乙烯与合成的不饱和聚酯相容,继续搅拌,使反应体系降温至50°C以下,即得不饱和聚酯溶液。本专利技术所提供的一种利用混合醇醇解RPET树脂制备不饱和聚酯树脂的工艺与现有技术相比具有以下优点:用RPET为原料生产不饱和聚酯树脂,可以对RPET进行重复利用,实现利用价值变废为宝,不仅解决了环境污染问题,还能给企业带来相当可观的经济利益;同时,利用混合多元醇作为醇解剂对RPET进行降解,进而制得不饱和聚酯树脂,不仅可以降低产品的成本,产生更大的经济价值,还可以促进生物醇类的工业化生产,带动农村经济发展。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术所提出的的一种利用混合醇醇解RPET树脂制备不饱和聚酯树脂的工艺作进一步详细说明:实施例1醇解反应:在反应釜内加入800g玉米醇和200g 二乙二醇作为醇解剂,然后升温至IOO0C,加入0.94g催化剂醋酸锌,并升温至150°C。投入1000g RPET塑料,并升温至200°C后保温lh,之后升温至205°C后保温3h后PET完全溶解并且釜内溶液呈现无色透明。酯化聚合反应:当醇解完全后反应釜内降温至170°C,加入磷酸保温20min,然后投入155g顺酐、63g苯酐和150g双环戊二烯,并且将反应釜内温度升至180°C后保温lh,随后升温至200°C,保温3h至酸值小于40mgK0H / g。苯乙烯稀释反应:当聚合物酸值达到40mgK0H / g本文档来自技高网
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【技术保护点】
利用混合醇醇解RPET塑料合成不饱和聚酯树脂的工艺,其特征在于:包括下列步骤:第一步,醇解反应将500重量份的玉米醇加入到反应釜中,通入氮气,同时将冷却水进行全回流,搅拌加热至80?100℃,再向反应釜中加入0.3重量份的醋酸锌催化剂以及800重量份的RPET塑料继续搅拌升温至180?230℃,并且在190?240℃下进行保温,当反应釜中PET全部溶解后继续保温1?3h,随后将反应釜的温度降至170?200℃;第二步,酯化聚合反应反应温度降为130?170℃后,将0.18重量份的磷酸加入到反应釜中,保温20?50min;然后将50?345重量份的顺酐、20?80重量份的苯酐与适量双环戊二烯加入到反应釜中,继续搅拌升温至175?200℃进行恒温反应,注意控制馏头温度,每小时取样一次测量酸值,使反应物料的酸值达到35mgKOH/g以下;第三步,制备不饱和聚酯树脂溶液待反应完成后,对反应釜进行降温,同时加入0.02?0.15重量份的阻聚剂和1.0?0.5重量份的二乙二醇混合液,反应釜降温至100?160℃后,加入500?1000重量份的苯乙烯。充分搅拌使苯乙烯与合成的不饱和聚酯相容,继续搅拌,使反应体系降温至50℃以下,即得不饱和聚酯溶液。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:管山郭玉高刘亚春孙帅帅李庭清杨一超
申请(专利权)人:天津工业大学
类型:发明
国别省市:

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