专利名称：一种不饱和聚酯纽扣树脂材料的回收方法
技术领域：
本发明涉及一种不饱和聚酯纽扣树脂材料生产过程中产生的废弃物的回收方法， 属于化工材料回收利用领域。
背景技术：
在热固性塑料中，不饱和聚酯树脂是一种典型的材料。一种典型的不饱和聚酯树脂由马来酸酐、苯酐、丙二醇的缩合物与交联剂苯乙烯混合后，在加热或在催化剂的作用下，形成具有三维网络结构的体型大分子，即热固性。热固性不饱和聚酯树脂具有优良的力学性能、电性能和耐化学腐蚀性能，加工工艺简便，是热固性树脂中发展较快的品种之一。 不饱和聚酯制品生产过程中剩余的边角废弃物既不能像热塑性树脂如聚乙烯那样，可以再次熔融再生成型，也不能通过溶剂溶解的方法进行回收利用。热固性不饱和聚酯废弃物传统的处理方法是掩埋与焚烧，掩埋有占用大量土地及污染地下水的缺点，焚烧有产生有害气体污染环境的缺点。其它处理方法包括把热固性塑料废弃物粉碎作为高炉炼铁还原剂或作为轻型水泥板、混凝土、装饰材料及普通玻璃钢产品的填料使用，以及化学回收法、高温热裂解法等。普通化学回收法的优点是可以利用一般合成树脂设备进行废弃物分解，不需要增加设备投资，但现有工艺的分解效率较低，而且分解介质使用量大，造成运行成本高，经济可行性差。高温热裂解工艺过程虽然简单，但容易产生泄漏、着火等安全问题，同时处理过程中还会产生积碳，导致热效率低，设备使用寿命低。因此，开发一种能综合上述各种方法的优点，同时又能避免各自缺点，既经济又环保的不饱和聚酯废弃物回收方法是迫切需要的。本专利针对目前不饱和聚酯纽扣树脂材料制品生产过程中剩余的边角废弃物，利用高温蒸气对废弃物进行热裂解，得到由酸、酸酐、醇及其低聚物等产物和所用蒸气冷凝后的液体的混合物。进一步分离提纯得到含有二元酸、酸酐和二元醇的聚合原料以及燃料油。
发明内容
本发明的目的是提供一种不饱和聚酯纽扣树脂材料在生产过程中产生的废弃物的回收新方法。本发明可以克服目前主要使用的不饱和聚酯废弃物回收方法的缺点，兼顾各方法的优点，同时又具有经济和环保的特点。所述回收方法为将不饱和聚酯纽扣树脂材料放置于反应器中进行，利用高温蒸气对不饱和聚酯材料进行热裂解，得到热裂解产物，再对裂解产物进行分离提纯。反应器的一端为高温蒸气的入口，通常是从反应器的下端。反应器的另一端连接冷却装置，通常是从反应器的上端连接。对冷却下来的产物进行分离提纯到含有二元酸、酸酐和二元醇的聚合原料，油相部分也可以直接作为燃料油使用。首先将不饱和聚酯纽扣树脂材料装入反应器中，从反应器的入口端通入加热到 105 700°C的蒸气，同时也保持反应器的温度在105 700°C之间，可以对反应器进行加热来进行。纽扣树脂材料在蒸气的作用下发生降解及裂解，形成分解混合物通过冷却装置被冷却下来。收集经过冷却的液体，利用分离提纯技术将其分离为小分子的聚合原料与燃料油。未分解的纽扣树脂材料可以参与下一批次的裂解过程。通入反应器的蒸气可以是水蒸气，也可以是二元醇的蒸气，也可以是它们的任意比例的混合蒸气。纽扣树脂材料在蒸气和热的共同作用下，发生裂解，得到由酸、酸酐、醇及其低聚物等产物和所用蒸气冷凝后的液体的混合物。热裂解反应可以在催化剂存在下进行，催化剂为碱性化合物催化剂，用量纽扣树脂材料重量的0. 1 5%。所使用的催化剂是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化钡、氧化钠、氧化钙、氧化镁或氧化钡中的一种或多种物质的混合物。催化剂的存在能加速纽扣树脂材料的裂解。不饱和聚酯纽扣树脂材料的热裂解产物，由酸、酸酐、醇及其低聚物等产物和所用蒸气冷凝后的液体的混合物组成。对所得到的产物经过分离提纯后，得到的酸、酸酐、醇可以重新合成不饱和聚酯或者其他产品。裂解产物如果全部为油相时，或者分离得到的油相部分，可以直接作为燃料油使用，而不必要继续分离，避免了进一步提纯时发生的成本，可以明显提高该项回收方法的经济效益。经该回收方法处理后没有新的废弃物产生，符合循环经济、低碳经济的要求。
具体实施例方式如下的实施例将更详细地描述本发明，但是本发明并不应仅仅限制在这些具体的实施例中。实施例1将100克不饱和聚酯纽扣树脂材料装入反应器中，通入加热到105°C的水蒸气，反应器温度105，反应50小时。停止反应，反应器中残存的固体干燥，称量，重85. 2克，分解率为14. 8%。未分解的纽扣树脂材料可以参与下一批次的裂解过程。形成的分解混合物通过冷却装置被冷却下来，经过分离提纯后得到酸、酸酐、醇与燃料油。实施例2将100克不饱和聚酯废弃物装入反应器中，通入加热到300°C的丙二醇蒸气，反应器温度300°C，反应5小时。停止反应，反应器中残存的固体干燥，称量，重15. 6克，分解率为84.4%。未分解的纽扣树脂材料可以参与下一批次的裂解过程。形成的分解混合物通过冷却装置被冷却下来，经过分离提纯后得到酸、酸酐、醇与燃料油。实施例3将100克不饱和聚酯废弃物装入反应器中，通入加热到700°C的丙二醇蒸气，反应器温度700°C，反应1小时。停止反应，反应器中残存的固体干燥，称量，重2. 1克，分解率为 97.9%。未分解的纽扣树脂材料可以参与下一批次的裂解过程。形成的分解混合物通过冷却装置被冷却下来，经过分离提纯后得到酸、酸酐、醇与燃料油。实施例4将100克不饱和聚酯废弃物装入反应器中，通入加热到500°C的水和丙二醇的重量比1 1的混合蒸气，反应器温度500°c，反应2小时。停止反应，反应器中残存的固体干燥，称量，重5. 2克，分解率为94. 8%。未分解的纽扣树脂材料可以参与下一批次的裂解过程。形成的分解混合物通过冷却装置被冷却下来，经过分离提纯后得到酸、酸酐、醇与燃料
4油。实施例5将100克不饱和聚酯废弃物装入反应器中，通入加热到550°C的水蒸气，反应器温度550°C，反应2小时。停止反应，反应器中残存的固体干燥，称量，重8. 2克，分解率为 91.8%。未分解的纽扣树脂材料可以参与下一批次的裂解过程。形成的分解混合物通过冷却装置被冷却下来，经过分离提纯后得到酸、酸酐、醇与燃料油。实施例6将100克不饱和聚酯废弃物装入反应器中，通入加热到700°C的水蒸气，反应1 小时，反应器温度700°C。停止反应，反应器中残存的固体干燥，称量，重1. 2克，分解率为 98.8%。未分解的纽扣树脂材料可以参与下一批次的裂解过程。形成的分解混合物通过冷却装置被冷却下来，经过分离提纯后得到酸、酸酐、醇与燃料油。实施例7将100克不饱和聚酯废弃物装入反应器中，加入氢氧化钙0. 1克，通入加热到 250°C的水蒸气，反应器温度250°C，反应8小时。停止反应，反应器中残存的固体干燥，称量，重四.1克，分解率为70.9%。未分解的纽扣树脂材料可以参与下一批次的裂解过程。 形成分解混合物通过冷却装置被冷却下来，经过分离提纯后得到酸、酸酐、醇与燃料油。实施例8将100克不饱和聚酯废弃物装入反应器中，加入氢氧化钠1. 2克，通入加热到 350°C的水蒸气，反应器温度350°C，反应4小时。停止反应，反应器中残存的固体干燥，称量，重19. 1克，分解率为80. 9%。未分解的纽扣树脂材料可以参与下一批次的裂解过程。 形成分解混合物通过冷却装置被冷却下来，经过分离提纯后得到酸、酸酐、醇与燃料油。实施例9将100克不饱和聚酯废弃物装入反应器中，加入氢氧化镁5克，通入加热到400°C 的水蒸气，反应器温度400°C，反应3小时。停止反应，反应器中残存的固体干燥，称量，重 12. 3克，分解率为87.7%。未分解的纽扣树脂材料可以参与下一批次的裂解过程。形成分解混合物通过冷却装置被冷却下来，经过分离提纯后得到酸、酸酐、醇与燃料油。实施例10将100克不饱和聚酯废弃物装入反应器中，加入氧化钙和氧化镁0. 8克，通入加热到350°C的水蒸气，反应器温度350°C，反应3小时。停止反应，反应器中残存的固体干燥， 称量，重15. 2克，分解率为84. 8%。未分解的纽扣树脂材料可以参与下一批次的裂解过程。 形成分解混合物通过冷却装置被冷却下来，经过分离提纯后得到酸、酸酐、醇与燃料油。
权利要求
1.一种不饱和聚酯纽扣树脂材料的回收方法，其特征在于利用高温蒸气对不饱和聚酯纽扣树脂材料进行热裂解，得到热裂解产物。
2.根据权利要求1所述的一种不饱和聚酯纽扣树脂材料的回收方法，其特征在于纽扣树脂材料是一种不饱和聚酯材料，由马来酸酐、苯酐、丙二醇等的缩合物与交联剂混合后， 在加热或在催化剂的作用下，形成的热固性材料。
3.根据权利要求1所述的一种不饱和树脂纽扣树脂材料的回收方法，其特征在于所用蒸气为水蒸气，丙二醇蒸气中的一种或者两种的混合蒸气。
4.根据权利要求1所述的一种不饱和聚酯纽扣树脂材料的回收方法，其特征在于所使用的热裂解的温度为105 700°C。
5.根据权利要求1所述的一种不饱和聚酯纽扣树脂材料的回收方法，其特征在于所使用的高温蒸气的温度为105 700°C。
6.根据权利要求1所述的一种不饱和聚酯纽扣树脂材料的回收方法，其特征在于在利用高温蒸气对不饱和聚酯材料进行热裂解的过程中可以加入催化剂，催化剂的用量是纽扣树脂材料重量的0.1 5%。
7.根据权利要求6所述的一种不饱和聚酯纽扣树脂材料的回收方法，其特征在于所用的催化剂是碱性化合物。
8.根据权利要求7所述的一种不饱和聚酯纽扣树脂材料的回收方法，其特征在于所用的催化剂是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化钡、氧化钠、氧化钙、氧化镁或氧化钡中的一种或多种物质的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种不饱和聚酯纽扣树脂材料的回收方法，其特征在于回收所得到的纽扣树脂材料的热裂解产物，是由酸、酸酐、醇及其低聚物和所用蒸气冷凝后形成的液体的混合物组成，经过分离提纯后可以用于重新合成不饱和聚酯，油相部分也可以直接作为燃料油使用。
全文摘要
本发明涉及一种不饱和聚酯纽扣树脂材料的回收方法，属于化工材料回收利用领域。即利用高温蒸气对不饱和聚酯纽扣树脂材料或其废弃物进行热裂解，裂解产物经过分离提纯后得到酸、酸酐、醇与燃料油。加入适当的催化剂可以促进该裂解过程。该回收方法克服了一般化学回收法分解效率低、分解介质使用量大、运行成本高的缺点，又避免了传统高温热裂解法存在的，如容易泄漏、着火、积碳、热效率低、设备使用寿命短等缺点。经该回收方法处理后没有新的废弃物产生，符合循环经济、低碳经济的要求。
文档编号C08J11/14GK102464806SQ201010544679
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者何尚锦, 季君晖, 张长安, 杨晓林 申请人:湖州瑞赛科碳化学有限公司