一种聚碳酸酯的回收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及聚碳酸酯的处理方法，具体涉及一种聚碳酸酯的回收方法。
【背景技术】
[0002]聚碳酸酯具有突出的力学性能、较好的耐热性和耐寒性，且电性能优良、吸水率低、透光性好，是一种综合性能优良的热塑性塑料。在包装、电子电器、汽车工业、建材等领域广泛应用。随着产量与需求的不断增大，随之产生大量废弃物，因其在自然界中不能降解，现有回收方法又各自存在不足，因此，找到一种有效循环利用聚碳酸酯废料的方法十分必要。
[0003]在现有技术中，聚碳酸酯的回收方法多数是用一元醇为醇解剂回收单体的方法，单体的利用价值有限。此外，传统聚碳酸酯降解的缺陷，例如热解条件下单体的选择性低、副产物多；超临界条件对设备和条件的苛刻要求；因聚碳酸酯与醇解剂不溶而导致的反应时间延长等。本发明以二元醇为醇解剂，生成末端带有羟基且与聚碳酸酯重复链节结构相同的不同粘数的低聚物产物，该产物与合适单体缩聚，实现聚碳酸酯的循环利用。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种聚碳酸酯的回收方法。该方法使用廉价、与聚碳酸酯溶解性优良的溶剂为反应介质，为聚碳酸酯提供了一种简单方便的降解回收路线。
[0005]本发明通过以下技术方案实现。
[0006]一种聚碳酸酯的回收方法，选用溶解性能好的溶剂作为反应介质，将聚碳酸酯和溶剂加入三口瓶中，待聚碳酸酯完全溶解后，将催化剂、醇解剂加入反应体系中，进行醇解反应，待反应结束后，将反应液经洗涤、抽滤、干燥处理过程，得到末端带有羟基且与聚碳酸酯重复链节结构相同的不同粘数的醇解产物。
[0007]上述方法中，所述溶解的温度为91 °C _100°C。
[0008]上述方法中，所用的溶剂为甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、二氧六环或N，N-二甲基甲酰胺中的一种以上。
[0009]上述方法中，醇解反应中所用的催化剂为氢氧化钠或乙酸锌一种以上。
[0010]上述方法中，所述的醇解剂是乙二醇；所述醇解反应的温度为70°C _90°C。
[0011]上述方法中，所述醇解反应的时间为I_3h。
[0012]上述方法中，所述催化剂用量为聚碳酸酯量的0.2%_2%。
[0013]上述方法中，所述醇解产物的粘数为4.68ml/g-14.86ml/g。
[0014]上述方法中，当醇解反应的温度为70°C -80°C，反应时间为2_3h，得到粘数为9.73ml/g-14.86ml/g ;当醇解反应的温度为80 °C -90 °C，反应时间为l_2h，得到粘数为4.68ml/g-9.73ml/g。
[0015]上述方法中，所述末端带有羟基且与聚碳酸酯重复链节结构相同的不同粘数的醇解产物与己二酰氯反应，生成缩聚产物，实现聚碳酸酯的回收；其具体方法为:在装有温度计、冷凝管、搅拌装置的单口瓶中，加入定量的醇解产物、三乙胺、CH2Cl2，将己二酰氯与CH2Cl2配成溶液用恒压滴液漏斗缓缓地滴加到单口瓶，用活塞调节滴加的速度以使得己二酰氯溶液在10-15min滴完，滴加完毕后在30°C -40°C回流反应特定的时间，最终得到粘稠状溶液；其中醇解产物:己二酰氯:三乙胺的摩尔比为1:1:2。
[0016]本发明与现有技术相比，本发明的优势为:
(I)反应条件温和，反应装置简单，操作简便。
[0017](2)聚碳酸酯先于溶剂中完全溶解，再加入醇解剂及催化剂进行降解反应，致使聚碳酸酯链随机断链，进而得到两端带有羟基且与聚碳酸酯重复链节结构相同的不同粘数的产物。
[0018](3)醇解产物两端带有羟基，且本发明中提供不同粘数的醇解产物与单体进行缩聚，实现聚碳酸酯的循环利用。
[0019]
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实施例对本发明作进一步地具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
[0021]实施例1
将7.62g聚碳酸酯粒料与35ml 二氧六环加入到250ml的三口瓶中于95°C溶解?’待聚碳酸酯完全溶解后，将体系温度降到80°C，加入0.93g乙二醇，0.0762g乙酸锌搅拌反应2h后，反应液经洗涤、抽滤、干燥处理，得到醇解产物的粘数为9.73ml/g。
[0022]实施例2
本实例与实施例1的区别在于，将二氧六环改为N，N-二甲基甲酰胺，得到的醇解产物的粘数为5.25ml/g。
[0023]实施例3
本实例与实施例1的区别在于，将乙酸锌改为氢氧化钠，得到的醇解产物的粘数为4.68ml/g。
[0024]实施例4
本实例与实施例1的区别在于，将反应温度改为70°C，得到的醇解产物的粘数为14.86ml/g0
[0025]实施例5
本实例与实施例1的区别在于，将乙酸锌用量改为0.1524g，得到醇解产物的粘数为8.72ml/g0
[0026]实施例6
将7.62g聚碳酸酯粒料与35ml 二氧六环加入到250ml的三口瓶中于95°C溶解；待聚碳酸酯完全溶解后，将体系温度降到80°C，加入0.93g乙二醇，0.0152gNa0H搅拌反应2h后，反应液经洗涤、抽滤、干燥处理，得到醇解产物的粘数为10.47ml/g。
[0027]实施例7
将7.62g聚碳酸酯粒料与35ml 二氧六环加入到250ml的三口瓶中于95°C溶解；待聚碳酸酯完全溶解后，加入0.93g乙二醇，0.0762g乙酸锌搅拌反应3h后，反应液经洗涤、抽滤、干燥处理，得到醇解产物的粘数为6.02ml/g。
[0028]实施例8
将7.62g聚碳酸酯粒料与35ml 二氧六环加入到250ml的三口瓶中于95°C溶解；待聚碳酸酯完全溶解后，加入3.72g乙二醇，0.0762g乙酸锌搅拌反应Ih后，反应液经洗涤、抽滤、干燥处理，得到醇解产物的粘数为9.78ml/g。
[0029]实施例9
在装有温度计、冷凝管、搅拌装置的单口瓶中，加入4.5g实施例1中的醇解产物、0.415ml三乙胺、35mlCH2Cl2，将0.22ml己二酰氯与15mlCH2Cl2配成溶液用恒压滴液漏斗缓缓地滴加到单口瓶，用活塞调节滴加的速度以使得己二酰氯溶液在15min左右滴完，滴加完毕后在40°C回流反应1.5h，得到共聚产物的粘数为15.00ml/g。
[0030]实施例10
本实例与实施例9的区别在于，将反应时间改为2h，得到共聚产物的粘数为14.80ml/
g°
[0031]实施例11
本实例与实施例10的区别在于，将实施例1中的醇解产物改为实施例4中的醇解产物，得到共聚产物的粘数为19.40ml/g。
[0032]对比例I
本实例与实施例1的区别在于，不加任何催化剂，醇解反应几乎不发生反应，所得产物的粘数为59.74ml/g?
[0033]本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种聚碳酸酯的回收方法，其特征在于，选用溶解性能好的溶剂作为反应介质，将聚碳酸酯和溶剂加入三口瓶中，待聚碳酸酯完全溶解后，将催化剂和醇解剂加入反应体系中，进行醇解反应，待反应结束后，将反应液经洗涤、抽滤、干燥处理，得到末端带有羟基且与聚碳酸酯重复链节结构相同的不同粘数的醇解产物。
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯的回收方法，其特征在于，所述溶解的温度为910C -100。。。
3.根据权利要求1所述的聚碳酸酯的回收方法，其特征在于，所述溶剂为甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、二氧六环或N，N-二甲基甲酰胺中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的聚碳酸酯的回收方法，其特征在于，醇解反应中所用的催化剂为氢氧化钠或乙酸锌一种以上。
5.根据权利要求1所述的聚碳酸酯的回收方法，其特征在于，所述的醇解剂为乙二醇；所述醇解反应的温度为70°C -90°C。
6.根据权利要求1所述的聚碳酸酯的回收方法，其特征在于，所述醇解反应的时间为l-3ho
7.根据权利要求1所述的聚碳酸酯的回收方法，其特征在于，所述催化剂用量为聚碳酸酯量的0.2%-2%。
8.根据权利要求1所述的聚碳酸酯的回收方法，其特征在于，所述醇解产物的粘数为4.68ml/g-14.86ml/g。
9.根据权利要求5或6所述的聚碳酸酯的回收方法，其特征在于，当醇解反应的温度为70°C -80°C，反应时间为2-3h，得到粘数为9.73ml/g-14.86ml/g ;当醇解反应的温度为800C _90°C，反应时间为 l_2h，得到粘数为 4.68ml/g-9.73ml/g。
10.根据权利要求1所述的聚碳酸酯的回收方法，其特征在于，所述末端带有羟基且与聚碳酸酯重复链节结构相同的不同粘数的醇解产物与己二酰氯反应，生成缩聚产物，实现聚碳酸酯的回收；其具体方法为:在装有温度计、冷凝管、搅拌装置的单口瓶中，加入定量的醇解产物、三乙胺、CH2Cl2,将己二酰氯与012(:12配成溶液用恒压滴液漏斗缓缓地滴加到单口瓶，用活塞调节滴加的速度以使得己二酰氯溶液在10-15min滴完，滴加完毕后在300C _40°C回流反应特定的时间，最终得到粘稠状溶液；其中醇解产物:己二酰氯:三乙胺的摩尔比为1:1:2。
【专利摘要】本发明涉及一种聚碳酸酯的回收方法。该方法选用溶解性能好的溶剂作为反应介质，将聚碳酸酯和溶剂加入三口瓶中，待聚碳酸酯完全溶解后，将催化剂、醇解剂加入反应体系中，进行醇解反应，待反应结束后，将反应液经洗涤、抽滤、干燥处理过程，得到末端带有羟基且与聚碳酸酯重复链节结构相同的不同粘数的醇解产物。反应结束后，反应体系经洗涤、抽滤、干燥等后处理过程得到醇解产物。该回收方法在温和的条件下对聚碳酸酯进行降解；通过设定不同的反应条件得到不同链节的产物；因其产物两端带有羟基能与其他合适单体进行缩聚反应，从而实现真正意义上的聚碳酸酯的循环利用。
【IPC分类】C08L69-00, C08J11-24
【公开号】CN104877168
【申请号】CN201510232003
【发明人】薛锋, 李白雪, 丁恩勇
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月9日