本发明涉及一种绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂的合成及应用，属于高分子材料。
背景技术：
1、聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种性能优异的工程塑料，主要应用于食品、饮料包装等方面。随着工业的迅猛发展，聚对苯二甲酸乙二醇酯的需求量也日益增加，大量的聚对苯二甲酸乙二醇酯在自然环境中积累，而且很难被空气或微生物降解，这对人类的生产和生活造成了严重的危害。因此，有效的聚对苯二甲酸乙二醇酯回收和再利用便至关重要，这有助于减少废弃物的产生，降低对有限资源的需求，并减少对环境的负面影响。
2、目前，回收聚对苯二甲酸乙二醇酯常用的方法有化学回收和机械回收。化学回收法利用催化解聚等方法将聚对苯二甲酸乙二醇酯降解为“绿色来源”的对苯二甲酸和乙二醇等。但该方法操作复杂导致其解决聚对苯二甲酸乙二醇酯回收问题的能力有限。机械回收法是将废弃的聚对苯二甲酸乙二醇酯制品进行破碎和分类处理，再通过熔融加工的方式得到再生聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒。然而，制品在前期使用过程中的水分以及紫外线均会导致其分子链的断裂，且在回收后的二次加工过程中，由于二次受热可能使其分子链断裂现象更为严重，这直接导致其在回收加工后特性粘度急剧降低，结晶性能持续变差，难以满足高性能产品的要求。
3、在当前“双碳”背景下，不仅基体聚合物需要具有“绿色”来源，其助剂的设计合成也有此类趋势。因此，如何利用化学回收聚对苯二甲酸乙二醇酯得到的原料设计开发出一种具有绿色来源、分子结构稳定的助剂，解决聚对苯二甲酸乙二醇酯在机械回收加工中可能带来的特性粘度急剧降低，结晶性能持续变差等问题对聚对苯二甲酸乙二醇酯机械回收产业的发展具有重要意义。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂的合成及应用，具有提高回收聚对苯二甲酸乙二醇酯结晶温度的作用，最重要的是原料对苯二甲酸可由回收聚对苯二甲酸乙二醇酯解聚而得，另一种原料丝氨酸具有生物基来源，这两种原料同时具备绿色的属性、价格低廉，对于回收聚对苯二甲酸乙二醇酯改性领域具有重要意义。
2、本发明提供的一种绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂的合成及应用，其特征在于，其分子结构如下所示：
3、
4、一种绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂的合成及应用，其特征在于，制备方法包括以下步骤：
5、将7.9 g对苯二甲酸和10 g丝氨酸溶于200 ml n,n-二甲基甲酰胺溶液中，加入0.2 g甲基磺酸，在120 ℃下使用电动搅拌器以800 rpm转速搅拌8 h，待反应结束后，使用350 ml n,n-二甲基甲酰胺溶液洗涤所得到的固体，在80 ℃下干燥至恒重即得到中间产物a。将8.5 g中间产物a和2 g氢氧化钠置于200 ml去离子水中，在80 ℃下使用电动搅拌器以800 rpm转速搅拌6 h，按照顺序用丙酮、去离子水洗涤所得到的固体至中性，在80 ℃下干燥至恒重，即可得到一种绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂。
6、另外，本发明还提供了一种绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂的合成及应用。
7、优选的，作为一种改进，所述一种绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂的合成其第一步的反应温度为120 ℃，反应时间为8 h，第二步的反应温度为80 ℃，反应时间为6 h。
8、本发明的反应温度和时间是基于溶剂的沸点和反应活性确定的，上述的反应条件为经过试验验证的最佳条件。
9、优选的，所述步骤中产物洗涤按照用丙酮、去离子水洗涤的顺序洗涤所得到的固体，在80 ℃下干燥至恒重。
10、本发明经过验证，使用丙酮和去离子水依次洗涤，能够充分去除未反应的杂质，另外产物的干燥温度过高或者过低都无法保证干燥的效果，上述的除杂和干燥条件为经过试验验证的较优条件。
11、另外，本发明所述的一种绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂的合成及应用中的各类反应条件及参数均为经过实验验证的较优条件。
12、优选的，所述的一种有绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂的使用量为回收聚对苯二甲酸乙二醇酯的0.3%。
13、本发明合成的一种绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂的添加量必须适量，才能更好地发挥有益作用，上述添加量为经试验验证的较优条件。
14、与现有技术相比，本发明具有以下技术效果。
15、1.该助剂分子链上的羧酸钠盐链段与回收聚对苯二甲酸乙二醇酯分子链末端的酯基在加工过程中发生化学反应，起到化学成核的作用。同时，该助剂的微观形貌可以诱导回收聚对苯二甲酸乙二醇酯产生附生结晶，使得其在结晶过程中结晶自由能急剧降低。因此，该助剂从成核和晶体生长两个方面同时作用于回收聚对苯二甲酸乙二醇酯结晶过程，从而极大的提高了其结晶温度。
16、2. 该助剂分子链上的羧酸钠盐链段与回收聚对苯二甲酸乙二醇酯分子链末端酯基的化学反应可以同时促进回收聚对苯二甲酸乙二醇酯的局部交联，这一作用可以大幅提高其特性黏度，从而避免其在二次加工过程中分子链断裂，特性黏度下降对回收聚对苯二甲酸乙二醇酯的不利影响。
17、3. 该助剂的原料在合成过程中通过化学键结合，化学结构稳定，各组分的分子链段不会在与回收聚对苯二甲酸乙二醇酯熔融加工过程中分离，从而导致效果的减弱或消失。
1.一种绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂的合成及应用，其特征在于，其分子结构如下所示：
2.根据权利要求1所述的一种绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂的合成及应用，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求1或2所述的一种绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂在回收聚对苯二甲酸乙二醇酯中的应用。
4.根据权利要求3所述的一种绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂在回收聚对苯二甲酸乙二醇酯中的应用，其特征在于：上述的一种绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂的用量为回收聚对苯二甲酸乙二醇酯质量的0.1%-1%。
5.根据权利要求3所述的一种绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂在回收聚对苯二甲酸乙二醇酯中的应用，其特征在于：所述的一种有绿色来源的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯助剂的用量为回收聚对苯二甲酸乙二醇酯质量的0.3%。