CN101249456A - 用于醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的催化剂 - Google Patents

用于醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的催化剂 Download PDF

Info

Publication number
CN101249456A
CN101249456A CNA2008101019692A CN200810101969A CN101249456A CN 101249456 A CN101249456 A CN 101249456A CN A2008101019692 A CNA2008101019692 A CN A2008101019692A CN 200810101969 A CN200810101969 A CN 200810101969A CN 101249456 A CN101249456 A CN 101249456A
Authority
CN
China
Prior art keywords
petg
catalyst
coo
alcoholysis
ionic liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2008101019692A
Other languages
English (en)
Inventor
李增喜
王慧
张锁江
刘彦轻
张香平
王蕾
张延强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Process Engineering of CAS
Original Assignee
Institute of Process Engineering of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Process Engineering of CAS filed Critical Institute of Process Engineering of CAS
Priority to CNA2008101019692A priority Critical patent/CN101249456A/zh
Publication of CN101249456A publication Critical patent/CN101249456A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

本发明涉及一种离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的方法，其特征在于以离子液体为催化剂，以乙二醇、二乙二醇、丙二醇或丁二醇为溶剂，在催化剂用量为溶剂质量的0.5％～20％，反应温度为150℃～200℃，压力1atm，反应时间3～12小时的条件下醇解PET聚酯。该方法所用为单组分催化剂，具有产品易分离，选择性高，能够循环使用等优点。

Description

用于醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的催化剂
技术领域：
本发明涉及绿色、清洁催化技术领域，具体指离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法。
背景技术：
目前，全世界塑料制品的产量达数亿吨，2004年我国的塑料制品产量也达到1700多万吨。作为聚酯中主要原料的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，具有无嗅、无味、无毒、质量轻、强度大、气密性好、透明度高等特点而广泛用于饮料瓶、纤维、薄膜、医药、感光胶片、装饰材料、片基及电器绝缘材料等领域，尤其是食品领域中的碳酸饮料、矿泉水、食用油等产品包装几乎都是聚酯瓶。2004年，世界PET聚酯年产量为3800多万吨，而我国PET聚酯年生产能力约为600万吨，且其消耗量仍以每年11％的速度在增长。随着PET聚酯用量的迅速增加，排入自然界的废PET聚酯越来越多。虽然这些聚酯废料本身毒性不大，但由于其质量轻、体积庞大，而且很难在自然条件下分解，因而不仅造成巨大的资源浪费，而且产生严重的环境污染。因此，废PET聚酯的循环利用日益受到世界各国的重视。
目前开发出的化学回收PET聚酯制取单体主要有三种方法：甲醇醇解、乙二醇醇解和水解。为加快反应速度，反应过程中需加入催化剂。目前所用的催化剂主要为醋酸盐类、固体超强酸类等固体盐催化剂。虽然利用这些催化剂可将废PET聚酯解聚为单体或化工原料，实现PET聚酯废料循环再利用，但是上述方法仍存在着不利因素：催化剂和产物不易分离。这不仅使得产物不纯，影响其再次利用的性能、领域，而且还不能实现催化剂的循环使用。故本发明以开发高效、易分离、可循环使用、环境友好的催化剂为目的。
发明内容
本发明研究以离子液体为催化剂、以醇为溶剂，在温和的反应条件下，实现高效、高选择性地降解PET聚酯。
本发明的反应通式为(以乙二醇作溶剂为例)：
Figure S2008101019692D00011
所用聚对苯二甲酸乙二醇酯的分子量为6.2～6.8×104g/mol。
醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯所用溶剂为乙二醇、二乙二醇、丙二醇或丁二醇中的一种。
所用离子液体的阳离子选自咪唑阳离子(1)、吡啶阳离子(2)、季鏻阳离子(3)、季铵阳离子(4)中的一种，结构如下：
Figure S2008101019692D00021
其阴离子如：Cl-、Br-、I-、AlCl4 -、AlBr4 -、AlI4 -、H2PO4 -、HSO4 -、CH3COO-、CF3COO-、CF3SO3 -、SCN-、(CF3SO2)2N-、(CF3SO2 -)3C-、o-C6H4(OH)(COO-)、NH2CH2COO-、NH2CH2CH2COO-等。其中，(1)、(2)、(3)和(4)上的取代基选自烷烃、卤代烃、羟基、氨基、芳烃、杂环烃类中的一种，可以相同，也可以不同，脂肪链有机取代基团的碳数在1～14之间。
离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯时催化剂的加入量为溶剂质量的0.5％～20％。
离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的反应温度为150℃至200℃。
离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的反应时间为3小时至12小时。
反应结束后，PET聚酯的降解率和单体对苯二甲酸二乙二醇酯(BHET)的收率按公式(1)(2)计算：
Figure S2008101019692D00022
Figure S2008101019692D00023
其中，A表示加入PET的初始质量，B表示未解聚的PET的质量。
具体实施方式
本发明用以下实施例说明，但本发明并不限于下述实施例，在不脱离前后所述宗旨的范围下，变化实施都包含在本发明的技术范围内。
实施例1
实施方法：在50ml三口烧瓶中依次加入5.0gPET颗粒、20.0g乙二醇和1.0g1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([bmim]Cl)。控制反应温度为180℃，压力为1atm，冷凝回流反应8小时后冷却至室温，分离出未降解的PET颗粒，充分洗涤，干燥，称重得未降解PET的质量。得出在此条件下，PET聚酯的降解率为44.07％，单体BHET的收率为53.69％。
实施例2
同实施例1，加入的催化剂为1.0g1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([bmim]Br)。在此条件下，PET聚酯的降解率为98.73％，BHET的收率为71.78％。
实施例3
实施方法：在50ml三口烧瓶中依次加入5.0gPET颗粒、20.0g乙二醇和1.0g1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐([bmim]H2PO4)。反应温度最高可升至175℃，压力为1atm，冷凝回流反应8小时后冷却至室温，分离出未降解的PET颗粒，充分洗涤，干燥，称重得未降解PET的质量。得出在此条件下，PET聚酯的降解率为6.86％。
实施例4
实施方法：在50ml三口烧瓶中依次加入5.0gPET颗粒、20.0g乙二醇和1.0g1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([bmim]HSO4)。反应温度最高可升到170℃，压力为1atm，冷凝回流反应8小时后冷却至室温，分离出未降解的PET颗粒，充分洗涤，干燥，称重得未降解PET的质量。得出在此条件下，PET聚酯的降解率为0.50％。
实施例5
同实施例1，加入的催化剂为1.0g(3-氨基)-三丁基膦甘氨酸盐。在此条件下，PET聚酯的降解率为100％，BHET的收率为56.28％。
实施例6
同实施例1，加入的催化剂为1.0g(3-氨基)-三丁基膦丙氨酸盐。在此条件下，PET聚酯的降解率为100％，BHET的收率为62.18％。
实施例7
同实施例1，加入的1-丁基-3-甲基咪唑氯盐的质量为4.0g。在此条件下，PET聚酯的降解率为72.07％，BHET的收率为60.03％。
实施例8
同实施例7，控制反应温度为190℃。在此条件下，PET聚酯的降解率为100％，BHET的收率为64.33％。
实施例9
同实施例7，控制反应时间为10小时。在此条件下，PET聚酯的降解率为97.90％，BHET的收率为55.18％。

Claims (8)

1.用于醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的催化剂，其特征在于在醇存在的条件下，以离子液体为催化剂降解聚对苯二甲酸乙二醇酯。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所用聚对苯二甲酸乙二醇酯的分子量为6.2～6.8×104g/mol。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯所用溶剂为乙二醇、二乙二醇、丙二醇或丁二醇中的一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所用离子液体的阳离子选自咪唑阳离子(1)、吡啶阳离子(2)、季鏻阳离子(3)、季铵阳离子(4)中的一种，结构如下：
Figure S2008101019692C00011
其阴离子如：Cl-、Br-、I-、AlCl4 -、AlBr4 -、AlI4 -、H2PO4 -、HSO4 -、CH3COO-、CF3COO-、CF3SO3 -、SCN-、(CF3SO2)2N-、(CF3SO2 -)3C-、o-C6H4(OH)(COO-)、NH2CH2COO-、NH2CH2CH2COO-等。
5.根据权力要求4所述的方法，其特征在于(1)、(2)、(3)和(4)上的取代基选自烷烃、卤代烃、羟基、氨基、芳烃、杂环烃类中的一种，可以相同，也可以不同，其中脂肪链有机取代基团的碳数在1～14之间。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于催化剂用量为溶剂质量的0.5％～20％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的反应温度为150℃至200℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的反应时间为3小时至12小时。
CNA2008101019692A 2008-03-14 2008-03-14 用于醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的催化剂 Pending CN101249456A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008101019692A CN101249456A (zh) 2008-03-14 2008-03-14 用于醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的催化剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008101019692A CN101249456A (zh) 2008-03-14 2008-03-14 用于醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的催化剂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101249456A true CN101249456A (zh) 2008-08-27

Family

ID=39953155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2008101019692A Pending CN101249456A (zh) 2008-03-14 2008-03-14 用于醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的催化剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101249456A (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102020565A (zh) * 2010-11-24 2011-04-20 哈尔滨师范大学 一种催化降解聚对苯二甲酸乙二醇酯材料的方法
CN102153443A (zh) * 2011-02-23 2011-08-17 合肥工业大学 一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的降解方法
CN102513153A (zh) * 2011-09-30 2012-06-27 哈尔滨师范大学 金属基离子液体催化剂及利用其降解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN102796002A (zh) * 2011-05-27 2012-11-28 中国科学院过程工程研究所 一种催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN102875382A (zh) * 2011-07-15 2013-01-16 中国科学院过程工程研究所 金属醋酸根离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN103030564A (zh) * 2011-10-09 2013-04-10 中国科学院过程工程研究所 一种多组分催化剂高效催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN105949451A (zh) * 2016-07-14 2016-09-21 中国科学院过程工程研究所 一种碱性离子液体催化制备聚碳酸酯的方法
CN107162902A (zh) * 2017-06-08 2017-09-15 中国科学院过程工程研究所 一种均相催化降解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN107365481A (zh) * 2017-07-10 2017-11-21 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种纳米材料增韧的再生pet复合材料及其制备方法
CN111217700A (zh) * 2020-02-19 2020-06-02 中国科学院过程工程研究所 一种非金属胆碱类离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN113214077A (zh) * 2021-04-30 2021-08-06 南京工业大学 一种降解热塑性塑料聚对苯二甲酸乙二酯的方法
CN113578378A (zh) * 2021-02-02 2021-11-02 中国科学院过程工程研究所 一种对苯二甲酸基离子液体催化剂的制备方法及其在pet降解中的应用
CN114149391A (zh) * 2020-09-07 2022-03-08 中国科学院大连化学物理研究所 一种醇解聚2,5-呋喃二甲酸酯的方法

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102020565A (zh) * 2010-11-24 2011-04-20 哈尔滨师范大学 一种催化降解聚对苯二甲酸乙二醇酯材料的方法
CN102153443B (zh) * 2011-02-23 2013-07-31 合肥工业大学 一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的降解方法
CN102153443A (zh) * 2011-02-23 2011-08-17 合肥工业大学 一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的降解方法
CN102796002A (zh) * 2011-05-27 2012-11-28 中国科学院过程工程研究所 一种催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN102796002B (zh) * 2011-05-27 2015-02-18 中国科学院过程工程研究所 一种催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN102875382B (zh) * 2011-07-15 2015-02-18 中国科学院过程工程研究所 金属醋酸根离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN102875382A (zh) * 2011-07-15 2013-01-16 中国科学院过程工程研究所 金属醋酸根离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN102513153A (zh) * 2011-09-30 2012-06-27 哈尔滨师范大学 金属基离子液体催化剂及利用其降解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN103030564A (zh) * 2011-10-09 2013-04-10 中国科学院过程工程研究所 一种多组分催化剂高效催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN103030564B (zh) * 2011-10-09 2015-04-01 中国科学院过程工程研究所 一种多组分催化剂高效催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN105949451A (zh) * 2016-07-14 2016-09-21 中国科学院过程工程研究所 一种碱性离子液体催化制备聚碳酸酯的方法
CN107162902A (zh) * 2017-06-08 2017-09-15 中国科学院过程工程研究所 一种均相催化降解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN107365481A (zh) * 2017-07-10 2017-11-21 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种纳米材料增韧的再生pet复合材料及其制备方法
CN111217700A (zh) * 2020-02-19 2020-06-02 中国科学院过程工程研究所 一种非金属胆碱类离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN114149391A (zh) * 2020-09-07 2022-03-08 中国科学院大连化学物理研究所 一种醇解聚2,5-呋喃二甲酸酯的方法
CN113578378A (zh) * 2021-02-02 2021-11-02 中国科学院过程工程研究所 一种对苯二甲酸基离子液体催化剂的制备方法及其在pet降解中的应用
CN113214077A (zh) * 2021-04-30 2021-08-06 南京工业大学 一种降解热塑性塑料聚对苯二甲酸乙二酯的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101249456A (zh) 用于醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的催化剂
Al-Sabagh et al. Greener routes for recycling of polyethylene terephthalate
CN102584594B (zh) CoCl42-/NiCl42-型离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
TWI610970B (zh) 聚對苯二甲酸乙二酯之解聚合反應
CN102731310B (zh) 第一过渡系金属离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN111138641A (zh) 一种废聚酯瓶回用制备瓶级切片的方法
CN110590534B (zh) 一种选择性催化降解回收不饱和聚酯树脂废料的方法
CN103360260B (zh) 一种对苯二甲酸乙二酯的制备工艺和聚酯的制备方法
CN106117528B (zh) 一种高性能再生petg共聚酯的制备方法
CN112851502B (zh) 一种胆碱和对苯二甲酸类非金属离子液体催化废弃pet聚酯甲醇醇解的方法
US20160326335A1 (en) Method for forming an aromatic diacid and/or an aromatic diacid precursor from a polyester-containing feedstock
AU2017431676B2 (en) Enzymatic process for depolymerization of post-consumer poly(ethylene terephthalate) by a glycolysis reaction, process for recycling post-consumer poly(ethylene terephthalate) and recycled poly(ethylene terephthalate)
CN103951564B (zh) 一种多金属氧簇催化降解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN101735061A (zh) 铁磁性物质催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN104774153A (zh) 一种催化降解废旧pet回收的方法
Liu et al. Butanol alcoholysis reaction of polyethylene terephthalate using acidic ionic liquid as catalyst
CN104447341B (zh) 一种聚酯醇解方法
CN104774154A (zh) 超强碱离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
Abedsoltan A focused review on recycling and hydrolysis techniques of polyethylene terephthalate
CN103030564A (zh) 一种多组分催化剂高效催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN101407450A (zh) 废聚碳酸酯材料化学回收方法
CN102796002B (zh) 一种催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN102875382B (zh) 金属醋酸根离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法
CN106866413A (zh) 一种低温高效回收废聚酯pet的方法
CN101250285B (zh) 一种降解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080827