CN105056992A

CN105056992A - 一种醇解pet的催化剂及采用该催化剂醇解pet的工艺

Info

Publication number: CN105056992A
Application number: CN201510487823.6A
Authority: CN
Inventors: 程剑平; 马广超
Original assignee: Yong Yue Science And Technology Co Ltd
Current assignee: Yong Yue Science And Technology Co Ltd
Priority date: 2015-08-11
Filing date: 2015-08-11
Publication date: 2015-11-18

Abstract

本发明公开一种醇解PET的催化剂及采用该催化剂醇解PET的工艺，该醇解PET的催化剂，由氯化亚锡和醋酸锌组成，该氯化亚锡为40-60wt%，该醋酸锌为40-60wt%。本发明还公开一种醇解PET的工艺，其中，在CO2或N2保护下，按配方投入废PET洁净料、二元醇和催化剂，加热至二元醇沸点左右回流醇解，该配方为：PET洁净料：750重量份；二元醇：900重量份；催化剂：1.725重量份；该催化剂由氯化亚锡和醋酸锌组成，该氯化亚锡为40-60wt%，该醋酸锌为40-60wt%。本发明使用复配的方式，不仅在温度上可以维持在较低的温度，时间上也与单纯使用氯化亚锡差距不大，并最终实现生产成本降低，保证产品利润的功效。

Description

一种醇解PET的催化剂及采用该催化剂醇解PET的工艺

技术领域

本发明涉及PET回收利用领域，具体涉及的是一种醇解PET的催化剂及采用该催化剂醇解PET的工艺，其具有综合成本低的特点。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是由对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇缩聚而成的饱和高分子化合物，属于结晶性高聚物。由于其具有优良的机械性能和耐磨性能，较好的耐蠕变性能和刚性，吸水性能低，尺寸稳定性高，热稳定性好，电绝缘性能优异和优良的耐化学性能等优点，被广泛应用于纤维、饮料瓶等各种领域。

废PET的来源主要有两部分，一部分是生产和加工过程中产生的废料、边角料。另一部分来源于废旧的PET包装材料，如聚酯瓶、聚酯薄膜。回收的PET再生材料主要用于制造纤维、片材和非食品包装用瓶。PET的循环利用主要有物理回收和化学回收两种方法。

物理回收法是指通过切断、粉碎、加热熔化等工序，对废旧塑料进行再加工的循环利用技术。物理回收技术虽然节省投资、处理成本低廉，但各种再生塑料的性能与新材料的相比大为降低，且含有大量杂质，一般只能降级使用，不宜再作食品包装材料。

化学回收是将固态的聚合物材料洁具、转化为较小的分子、中间原料，或是直接转化为单体，单体还可进一步聚合形成新的聚合物。因此，化学回收法成为重要的回收PET聚酯的方法，方法包括甲醇醇解法、乙二醇醇解法、水解法和氨解法等。废旧PET聚酯的回收可用于制备单体原料、不饱和聚酯树脂、涂料、增塑剂等等。

其中，二元醇醇解法一般是取一定量已经清洗干燥后的聚酯瓶碎片(大概3mm×3mm)加入带有搅拌器、回流冷凝管和温度计的三颈瓶中，再按照一定比例加入二元醇和催化剂，搅拌并加热至规定温度后反应数小时，在醇解反应后期每隔半个小时取一次样，将样品冷却至室温，检测醇解反应是否达到终点。

目前现有技术中，在醇解PET的过程中一般都是采用氯化亚锡或者醋酸锌作为催化剂，两者均具有实际催化效果，只是在所需催化剂的量、反应时间以及最佳工艺温度上存在差别而已，其中氯化亚锡价格远高于醋酸锌，氯化亚锡则具有反应时间低和最佳工艺温度较低的特色。以我司采用20吨大反应釜进行生产来作为例子，用导热油进行加热，要使反应釜温度升高1℃，则需要消耗100-200Kg的煤，需要耗费大量的资源。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种醇解PET的催化剂，其使用复配的方式，不仅在温度上可以维持在较低的温度，时间上也与单纯使用氯化亚锡差距不大，并最终实现生产成本降低，保证产品利润的功效。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种醇解PET的催化剂，其中，由氯化亚锡和醋酸锌组成，该氯化亚锡为40-60wt％，该醋酸锌为40-60wt％。

进一步，该氯化亚锡为50wt％，该醋酸锌为50wt％。

本发明的另一目的在于提供一种醇解PET的工艺，其中，在CO₂或N₂保护下，按配方投入废PET洁净料、二元醇和催化剂，加热至二元醇沸点左右回流醇解，该配方为：

PET洁净料：750重量份；

二元醇：900重量份；

催化剂：1.725重量份；

该催化剂由氯化亚锡和醋酸锌组成，该氯化亚锡为40-60wt％，该醋酸锌为40-60wt％。

进一步，该氯化亚锡为50wt％，该醋酸锌为50wt％。

进一步，该二元醇由750重量份的二甘醇和150重量份的丙二醇组成。

进一步，反应温度为210℃，反应时间为80min。

采用上述结构后，本发明涉及的一种醇解PET的催化剂及采用该催化剂醇解PET的工艺，其采用氯化亚锡和醋酸锌复配的方式，如此大大降低了催化剂所需的费用，同时通过合理选择两者之间的复配比例，让整个醇解过程仍然可以维持在较低的温度进行，时间上也与单独使用氯化亚锡差距不大，具有较好的经济效益和社会效应。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

对比例1：

确定氯化亚锡最佳工艺条件：

1.1确定温度

固定配方：二甘醇(DEG)：750g，丙二醇(DG)：150g，PET：750g，氯化亚锡：1.875g。

表1.1：

表1.2：

表1.3：

1.2确定催化剂量

固定配方：二甘醇(DEG)：250g，丙二醇(DG)：50g，PET：250g，温度固定：210℃。

表1.4：

表1.5：

表1.6：

对比例1的结论是：

最佳工艺温度：210-220℃，时间为70-80min，催化剂量0.22％。

对比例2：

确定醋酸锌最佳工艺条件：

2.1确定温度

固定配方：二甘醇(DEG)：750g，丙二醇(DG)：150g，PET：750g，醋酸锌：1.875g。

表2.1：

表2.2：

表2.3：

2.2确定催化剂量

固定配方：二甘醇(DEG)：750g，丙二醇(DG)：150g，PET：750g，温度固定：220℃。

表2.4：

表2.5：

表2.6：

对比例2的结论是：

最佳工艺温度：220-230℃，时间为80-90min，催化剂量0.25％。

确定复配比例和最佳工艺条件的所进行的复配实验：

经过综合考虑：

配方：二甘醇(DEG)：750g，丙二醇(DG)：150g，PET：750g，催化剂：1.725g(PET总质量的0.23％)；

催化剂：氯化亚锡/醋酸锌＝(40/60—60/40)，优选50/50；

温度：210℃；

时间：80min；

经与对比例1和对比例2对比可知，复配之后的配方，比单纯用氯化亚锡和单纯用醋酸锌当催化剂成本更低，效果更好。

在制备不饱和聚酯树脂时，在CO₂或N₂保护下，按配方投入废PET洁净料、二元醇、催化剂，加热至二元醇沸点左右回流醇解。醇解完全后降温加入二元酸，再逐步升温脱水酯化，至酸值合格后，降温，加稳定剂、苯乙烯掺和，充分搅拌使聚酯与苯乙烯混溶后，冷却、过滤得产品。该方法利用废旧PET聚酯，设备简单，原料价廉，具有较好的经济效益和社会效益。

上述实施例并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims

1.一种醇解PET的催化剂，其特征在于，由氯化亚锡和醋酸锌组成，该氯化亚锡为40-60wt%，该醋酸锌为40-60wt%。

2.如权利要求1所述的一种醇解PET的催化剂，其特征在于，该氯化亚锡为50wt%，该醋酸锌为50wt%。

3.一种醇解PET的工艺，其特征在于，在CO2或N2保护下，按配方投入废PET洁净料、二元醇和催化剂，加热至二元醇沸点左右回流醇解，该配方为：

PET洁净料：750重量份；

二元醇：900重量份；

催化剂：1.725重量份；

该催化剂由氯化亚锡和醋酸锌组成，该氯化亚锡为40-60wt%，该醋酸锌为40-60wt%。

4.如权利要求3所述的一种醇解PET的工艺，其特征在于，该氯化亚锡为50wt%，该醋酸锌为50wt%。

5.如权利要求3所述的一种醇解PET的工艺，其特征在于，该二元醇由750重量份的二甘醇和150重量份的丙二醇组成。

6.如权利要求3所述的一种醇解PET的工艺，其特征在于，反应温度为210℃，反应时间为80min。