CN102491913A - 一种利用双核离子液体催化醇解废旧尼龙6回收醇解产物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用双核离子液体催化醇解废旧尼龙6回收6-氨基己酸甲酯、6-氨基己酸乙酯的方法，包括使用双核离子液体溶解废旧尼龙6，再加入甲醇、乙醇，发生醇解反应得到醇解产物。本发明工艺简单，溶剂和催化剂为一体剂减少反应步骤，反应后分离简单，设备腐蚀小，反应条件简单，双核离子液体可以回收使用，减少成本，有利于环境保护。
Description
技术领域
本发明涉及一种双核离子液体催化废旧尼龙6醇解回收醇解产物的方法。属于高分子聚合物回收应用技术领域。
背景技术
尼龙，中文名聚酰胺，是分子主链上含有重复酰胺基团-[NHCO]-的热塑性树脂总称。尼龙系列是最重要的工程塑料，该产品应用广泛，几乎覆盖每一个领域，是五大工程塑料中应用最广的品种。尼龙的机械强度、刚度、硬度、韧性高、耐老化性能好、机械减振能力好、良好的滑动性、优异的耐磨性、机械加工性能好、用于精密有效控制时，无蠕动现象、抗磨性能良好、尺寸稳定性好。因此广泛用于化工机械，防腐设备的制齿轮及零件坏料，耐磨零件，传动结构件，家用电器零件，汽车制造零件，丝杆防止机械零件，化工机械零件，化工设备等。由于尼龙制品用途广泛，在自然界中难以自行降解，所以造成大量尼龙废弃物的堆积，不仅占据了大量土地资源，而且使得有效资源不能得到充分利用。因此寻求新型溶剂及催化剂来降解尼龙，实现废尼龙的化学循环利用具有社会、经济及环境意义。
目前，国内外已经对尼龙6降解做了较多的研究。陈晋阳等利用杂多酸水解尼龙6得到6-氨基己酸，但是杂多酸酸活性中心不均匀且有效活性中心数量少。US-A-5359062描述了用氢氧化钠解聚尼龙6的方法。同样此法需要在2-5MPa压力下，而且转化率并不能满足工业需要。US-A-3182055公开了使用磷酸解聚尼龙6，但是这条路线容易形成磷酸盐废料，增加生产负担。因此，研究并开发出环境友好的新型可回收重复使用的室温离子液体作为反应介质和催化剂来催化尼龙醇解并回收利用醇解产物具有非常可观的应用前景。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对目前尼龙6回收再利用过程繁琐，而6-氨基己酸酯化工中间产品生产成本高，合成麻烦，产率低等问题，提供一种双核离子液体回收废旧尼龙6的方法。此方法工艺简单，醇解产率高，制备条件温和，而且双核离子液体可以回收再使用，提高经济效益，降低生产成本。
本发明的技术方案是如下述方式实现的：
a.将废旧尼龙6颗粒放入一定量的双核离子液体中，以双核离子液体为溶剂溶解废旧尼龙6，搅拌加热至80200℃，溶解时间0.2-12h。整个溶解过程在高温高压反应釜中进行。
b.上述废旧尼龙6颗粒溶解结束后，加入一定量的醇溶液，继续搅拌，温度控制在80-160℃，反应2-10h。
c.采用有机溶剂乙酸乙酯进行萃取，萃取三次后合并萃取液。旋转蒸发出溶剂，得到白色的固体。然后进行水洗，真空干燥脱水，得到纯度较高的产品。
d.所述的双核离子液体结构式为
其中R为CH2CH2CH2或CH2CH2CH2CH2，n＝2～12
本发明与现有技术相比具有以下优点和效益：
1、本发明所用的双核离子液体具有很好的催化活性，可以提高醇解反应的产率。
2、本发明的工艺路线简单，副反应少，反应速率快，且生产过程安全，对环境基本无污染，是一种环境友好的绿色工艺。
3、本发明有效的克服了传统催化剂的二次污染、后处理困难等缺点。
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前提下，变化实施都包含在本发明的技术范围内。
实施例1
在顶部带有冷凝回流装置的高压反应釜中按质量比1∶2将废旧尼龙6与双核离子液体(n＝2，R＝(CH2)3)，加热升温，温度控制在150℃，保温溶解8h，然后加入一定量的甲醇，继续反应，温度控制在120℃，6h后反应结束。然后用有机溶剂乙酸乙酯按照体积比2∶1对液体产物进行萃取三次。合并萃取液。50℃减压旋蒸出萃取剂，萃取剂可回收重新使用。得到白色固体6-氨基己酸甲酯。用去离子水清洗固体，然后60℃旋蒸除水，70℃真空干燥。得到白色固体6-氨基己酸甲酯。6-氨基己酸甲酯的产率为84.73％。
实施例2
在顶部带有冷凝回流装置的高压反应釜中按质量比1∶4将废旧尼龙6与双核离子液体(n＝4，R＝(CH2)4)，加热升温，温度控制在140℃，保温溶解6h，然后加入一定量的乙醇，继续反应，温度控制在140℃，6h后反应结束。然后用有机溶剂乙酸乙酯按照体积比2∶1对液体产物进行萃取三次。合并萃取液。50℃减压旋蒸出萃取剂，萃取剂可回收重新使用。得到白色固体6-氨基己酸甲酯。用去离子水清洗固体，然后50℃旋蒸除水，65℃真空干燥。得到白色固体6-氨基己酸乙酯。6-氨基己酸乙酯的产率为86.25％。
实施例3
在顶部带有冷凝回流装置的高压反应釜中按质量比1∶6将废旧尼龙6与双核离子液体(n＝2，R＝(CH2)3)，加热升温，温度控制在120℃，保温溶解10h，然后加入一定量的甲醇，继续反应，温度控制在160℃，8h后反应结束。然后用有机溶剂乙酸乙酯按照体积比2∶1对液体产物进行萃取三次。合并萃取液。50℃减压旋蒸出萃取剂，萃取剂可回收重新使用。得到白色固体6-氨基己酸甲酯。用去离子水清洗固体，然后60℃旋蒸除水，70℃真空干燥。得到白色固体6-氨基己酸甲酯。6-氨基己酸甲酯的产率为85.64％。
实施例4
在顶部带有冷凝回流装置的高压反应釜中按质量比1∶2将废旧尼龙6与双核离子液体(n＝5，R＝(CH2)3)，加热升温，温度控制在200℃，保温溶解6h，然后加入一定量的甲醇，继续反应，温度控制在180℃，7h后反应结束。然后用有机溶剂乙酸乙酯按照体积比2∶1对液体产物进行萃取三次。合并萃取液。50℃减压旋蒸出萃取剂，萃取剂可回收重新使用。得到白色固体6-氨基己酸甲酯。用去离子水清洗固体，然后60℃旋蒸除水，70℃真空干燥。得到白色固体6-氨基己酸甲酯。6-氨基己酸甲酯的产率为85.27％。
实施例5
在顶部带有冷凝回流装置的高压反应釜中按质量比1∶2将废旧尼龙6与双核离子液体(n＝10，R＝(CH2)4)，加热升温，温度控制在180℃，保温溶解5h，然后加入一定量的乙醇、醇，继续反应，6h后反应结束。然后用有机溶剂乙酸乙酯按照体积比2∶1对液体产物进行萃取三次。合并萃取液。50℃减压旋蒸出萃取剂，萃取剂可回收重新使用。得到白色固体6-氨基己酸乙酯。用去离子水清洗固体，然后60℃旋蒸除水，70℃真空干燥。得到白色固体6-氨基己酸甲酯。6-氨基己酸乙酯的产率为82.56％。
Claims (8)
1.一种利用双核离子液体催化醇解废旧尼龙6回收6-氨基己酸甲酯和6-氨基己酸乙酯的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：将废旧尼龙6颗粒加入至双核离子液体，油浴加热，整个溶解过程在高压反应釜中进行；溶解完全后，加入醇溶液，继续加热，进行醇解反应；醇解完全后，用有机溶剂萃取，减压旋转蒸馏出萃取剂，得到白色醇解粗产物，然后用去离子水清洗固体，减压旋蒸除水，真空干燥固体，得到白色醇解产物。
2.根据权利要求1所述的一种利用子双核离子液体催化废旧尼龙6回收醇解产物的方法，其特征在于：旧尼龙6颗粒与双核离子液体的质量比为1∶2-1∶20，油浴加热温度控制为80-200℃，溶解时间控制为0.2-12h。
3.根据权利要求1所述的一种利用子双核离子液体催化废旧尼龙6回收醇解产物的方法，其特征在于：加入的醇溶液与废旧尼龙6颗粒等摩尔，醇解反应温度控制为80-160℃，反应时间控制为2-10h。
4.根据权利要求1所述的一种利用子双核离子液体催化废旧尼龙6回收醇解产物的方法，其特征在于：有机溶剂萃取剂为乙酸乙酯，液体产物与萃取剂体积比1∶2-1∶5，萃取次数为3-30，减压旋蒸萃取剂温度控制为30-80℃。
5.根据权利要求1所述的一种利用子双核离子液体催化废旧尼龙6回收醇解产物的方法，其特征在于：减压旋蒸除水温度控制为45-80℃，真空干燥温度控制为60-80℃。
6.根据权利要求1所述的一种利用子双核离子液体催化废旧尼龙6回收醇解产物的方法，其特征在于双核离子液体结构为：
其中R为CH2CH2CH2或CH2CH2CH2CH2，n＝2～12。
7.根据权利要求1所述的一种利用子双核离子液体催化废旧尼龙6回收醇解产物的方法，其特征在于醇溶液为甲醇和乙醇。
8.根据权利要求1所述的一种利用子双核离子液体催化废旧尼龙6回收醇解产物的方法，其特征在于醇解产物为6-氨基己酸甲酯和6-氨基己酸乙酯。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107056624A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-08-18 | 青岛科技大学 | 一种尼龙66材料的醇解回收方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101348487A (zh) * | 2008-09-04 | 2009-01-21 | 华东师范大学 | 一种多磺酸基功能化离子液体的制备方法 |
| CN101857550A (zh) * | 2009-04-09 | 2010-10-13 | 宁波大学 | 一种用尼龙-6废弃物解聚生产6-氨基己酸盐酸盐和6-氨基己酸的方法 |
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2011
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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Application publication date: 20120613 |