CN114752107A - 一种从废pet膜中回收制备高性能pet复合材料的方法 - Google Patents
一种从废pet膜中回收制备高性能pet复合材料的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114752107A CN114752107A CN202210516343.8A CN202210516343A CN114752107A CN 114752107 A CN114752107 A CN 114752107A CN 202210516343 A CN202210516343 A CN 202210516343A CN 114752107 A CN114752107 A CN 114752107A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pet
- composite material
- waste pet
- waste
- recycling
- 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
Links
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 title claims abstract description 65
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 3
- BXOAIZOIDUQOFA-UHFFFAOYSA-M 1-butyl-3-methylimidazol-3-ium;hydroxide Chemical compound [OH-].CCCC[N+]=1C=CN(C)C=1 BXOAIZOIDUQOFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- KAIPKTYOBMEXRR-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-3-methyl-2h-imidazole Chemical class CCCCN1CN(C)C=C1 KAIPKTYOBMEXRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005469 granulation Methods 0.000 abstract 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 abstract 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 43
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000034659 glycolysis Effects 0.000 description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- QPKOBORKPHRBPS-UHFFFAOYSA-N bis(2-hydroxyethyl) terephthalate Chemical compound OCCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCCO)C=C1 QPKOBORKPHRBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- -1 Polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000006140 methanolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
- C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
- C08J11/06—Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions
- C08J11/08—Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions using selective solvents for polymer components
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
本发明公开了一种从废PET膜中回收制备高性能PET复合材料的方法，包括以下步骤：1)处理原料，收集废PET用去离子水冲洗干净，放入烘箱中干燥，烘干后的废PET放入切碎机中切碎得到废PET颗粒，废PET颗粒的尺寸为5mm×5mm；2)制备离子液体，3)复合，将废PET颗粒与制备的离子液体在室温下混合均匀；4)造粒，将步骤3)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒，即得到高性能PET复合材料。本发明采用上述的一种从废PET膜中回收制备高性能PET复合材料的方法，方法简单，产物纯化相高，制备的PET复合材料的机械性能高。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种从废PET膜中回收制备高性能PET复合材料的方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，具有熔融温度高、耐有机化学品、耐湿气以及改善机械性能等优点。PET在人类生产和生活中的应用广泛，可用作饮料食品等包装容器、纤维级聚酯、聚酯薄膜和工程塑料等，但同时每年也产生大量的废弃PET，虽然废弃PET本身对环境危害不大，但在自然界中降解速度很慢，由于累计对环境也有很大危害。目前，废弃PET回收方法主要有物理法和化学法，物理法主要以机械回收和热熔法，回收的产品只能用生产低端的产品；化学回收技术成本要高于物理法回收，它通常需要大规模进行以确保经济上的可行性。化学回收的重要优势是可以达到原生PET的质量。
化学法包括包括糖酵解、甲醇分解和碱性水解等工艺，其中糖酵解是PET回收最常用的工艺之一。糖酵解可以称为分子解聚过程，通过PET酯基团和二醇(通常是过量的乙二醇EG))之间的酯交换反应，得到对苯二甲酸二(2-羟乙基)酯(BHET)作为单体。糖酵解可以在相对不那么苛刻的操作参数和对其他过程的低压下有效地进行。然而，在没有催化剂的情况下，糖酵解反应较慢，并且，在糖酵解过程之后，低聚物经过精细过滤，还需要重新聚合成PET，才能进行重新使用，过程繁琐。
发明内容
本发明的目的是提供一种从废PET膜中回收制备高性能PET复合材料的方法，方法简单，产物纯化相高，制备的PET复合材料的机械性能高。
为实现上述目的，本发明提供了一种从废PET膜中回收制备高性能PET复合材料的方法，包括以下步骤：
1)处理原料
收集废PET用去离子水冲洗干净，放入烘箱中干燥，烘干后的废PET放入切碎机中切碎得到废PET颗粒，废PET颗粒的尺寸为5mm×5mm；
2)制备离子液体
a)将溴化1-丁基-3-甲基咪唑溶解在干燥二氯甲烷中，溶解后加入固体氢氧化钾，在室温下剧烈搅拌10小时；
b)过滤除去沉淀的溴化钾，蒸发滤液，得到粘稠液体，粘稠液体为1-丁基-3-甲基咪唑鎓氢氧化物；
c)将1-丁基-3-甲基咪唑鎓氢氧化物用乙醚洗涤，然后再干燥，得到所需离子液体；
3)复合
将废PET颗粒与制备的离子液体在室温下混合均匀；
4)造粒
将步骤3)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒，即得到高性能PET复合材料。
优选的，步骤1)中，所述废PET为从同一来源收集统一类型的PET水瓶。
优选的，步骤1)中，所述干燥的温度为30～60℃，烘干时间为18～30h。
优选的，步骤2)中，所述干燥的温度为90℃，烘干时间为10h。
优选的，步骤3)中，所述离子液体添加量为1％-10％。
优选的，步骤4)中，所述挤出机为双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机的温区温度为30-50℃，螺杆转速40～60r/min。
因此，本发明采用上述的一种从废PET膜中回收制备高性能PET复合材料的方法，方法简单，产物纯化相高，制备的PET复合材料的机械性能高，离子液体分子最初捕获并填充在PET基质的间隙中，使PET复合材料的抗拉强度与硬度都得到提高。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1是实施例1PET-IL复合材料的纳米压痕试验的加载-卸载曲线；
图2是实施例2PET-IL复合材料的纳米压痕试验的加载-卸载曲线；
图3是实施例3PET-IL复合材料的纳米压痕试验的加载-卸载曲线；
图4是实施例4PET-IL复合材料的纳米压痕试验的加载-卸载曲线；
图5是实施例5PET-IL复合材料的纳米压痕试验的加载-卸载曲线；
图6是对比例1PET-IL复合材料的纳米压痕试验的加载-卸载曲线；
图7是实施例1-5制备的PET-IL复合材料与对比例1PET复合材料的杨氏模量对比图；
图8是实施例1-5制备的PET-IL复合材料与对比例1PET复合材料的硬度对比图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步描述，实施例中所用各种化学品和试剂如无特别说明均为市售购买。
实施例1
(1)称取称取100份废PET颗粒与2％的1-丁基-3-甲基咪唑鎓氢氧化物[bmIm]OH在温度约20℃条件下，混合30分钟并搅拌均匀，得到混合料。
(2)将步骤(1)中得到的混合料从双螺杆挤出机中挤出造粒，得到PET复合材料P1。其中双螺杆挤出机的温区温度为40℃，螺杆转速50r/min，熔融共混时间为5分钟。
实施例2
(1)称取称取100份废PET颗粒与3％的1-丁基-3-甲基咪唑鎓氢氧化物[bmIm]OH在温度约20℃条件下，混合30分钟并搅拌均匀，得到混合料。
(2)将步骤(1)中得到的混合料从双螺杆挤出机中挤出造粒，得到PET复合材料P2。其中双螺杆挤出机的温区温度为40℃，螺杆转速50r/min，熔融共混时间为5分钟。
实施例3
(1)称取称取100份废PET颗粒与5％的1-丁基-3-甲基咪唑鎓氢氧化物[bmIm]OH在温度约20℃条件下，混合30分钟并搅拌均匀，得到混合料。
(2)将步骤(1)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒，得到PET复合材料P3。其中双螺杆挤出机的温区温度为40℃，螺杆转速50r/min，熔融共混时间为5分钟。
实施例4
(1)称取称取100份废PET颗粒与7％的1-丁基-3-甲基咪唑鎓氢氧化物[bmIm]OH在温度约20℃条件下，混合30分钟并搅拌均匀，得到混合料。
(2)将步骤(1)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒，得到PET复合材料P4。其中双螺杆挤出机的温区温度为40℃，螺杆转速50r/min，熔融共混时间为5分钟。
实施例5
(1)称取称取100份废PET颗粒与10％的1-丁基-3-甲基咪唑鎓氢氧化物[bmIm]OH在温度约20℃条件下，混合30分钟并搅拌均匀，得到混合料。
(2)将步骤(1)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒，得到PET复合材料P5。其中双螺杆挤出机的温区温度为40℃，螺杆转速50r/min，熔融共混时间为5分钟。
对比例1
称取100份PET从挤出机中挤出造粒，得到PET复合材料D1。其中双螺杆挤出机的温区温度为40℃，螺杆转速50r/min，熔融共混时间为5分钟。
将上述实施例1-5及对比例1制备的PET复合材料用注塑机制成样条并进行加载和卸载测试，通过曲线计算硬度和弹性模量，数据如图7-8：从图可以看出当离子液体的添加量为2％时，PET复合材料机械性能最好，杨氏模量从对比例1(0％)的5.5GPa急剧增加到实施例1(2％IL)的8GPa，硬度液上升了0.02GPa，表明制备的PET复合材料机械性能增加。对扩展PET复合材料的应用领域，具有非常重要的意义。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种从废PET膜中回收制备高性能PET复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)处理原料
收集废PET用去离子水冲洗干净，放入烘箱中干燥，烘干后的废PET放入切碎机中切碎得到废PET颗粒，废PET颗粒的尺寸为5mm×5mm；
2)制备离子液体
a)将溴化1-丁基-3-甲基咪唑溶解在干燥二氯甲烷中，溶解后加入固体氢氧化钾，在室温下剧烈搅拌10小时；
b)过滤除去沉淀的溴化钾，蒸发滤液，得到粘稠液体，粘稠液体为1-丁基-3-甲基咪唑鎓氢氧化物；
c)将1-丁基-3-甲基咪唑鎓氢氧化物用乙醚洗涤，然后再干燥，得到所需离子液体；
3)复合
将废PET颗粒与制备的离子液体在室温下混合均匀；
4)造粒
将步骤3)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒，即得到高性能PET复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种从废PET膜中回收制备高性能PET复合材料的方法，其特征在于：步骤1)中，所述废PET为从同一来源收集统一类型的PET水瓶。
3.根据权利要求1所述的一种从废PET膜中回收制备高性能PET复合材料的方法，其特征在于：步骤1)中，所述干燥的温度为30～60℃，烘干时间为18～30h。
4.根据权利要求1所述的一种从废PET膜中回收制备高性能PET复合材料的方法，其特征在于：步骤2)中，所述干燥的温度为90℃，烘干时间为10h。
5.根据权利要求1所述的一种从废PET膜中回收制备高性能PET复合材料的方法，其特征在于：步骤3)中，所述离子液体添加量为1％-10％。
6.根据权利要求1所述的一种从废PET膜中回收制备高性能PET复合材料的方法，其特征在于：步骤4)中，所述挤出机为双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机的温区温度为30-50℃，螺杆转速40～60r/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210516343.8A CN114752107A (zh) | 2022-05-12 | 2022-05-12 | 一种从废pet膜中回收制备高性能pet复合材料的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210516343.8A CN114752107A (zh) | 2022-05-12 | 2022-05-12 | 一种从废pet膜中回收制备高性能pet复合材料的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114752107A true CN114752107A (zh) | 2022-07-15 |
Family
ID=82334369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210516343.8A Pending CN114752107A (zh) | 2022-05-12 | 2022-05-12 | 一种从废pet膜中回收制备高性能pet复合材料的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114752107A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101407445A (zh) * | 2008-09-05 | 2009-04-15 | 青岛科技大学 | 以离子液体为反应介质和催化剂的废聚酯材料回收方法 |
| 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 |
| CN102267947A (zh) * | 2011-06-24 | 2011-12-07 | 贵州大学 | 一种合成氢氧根碱性离子液体的方法 |
| CN109049391A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-12-21 | 福建中科职业健康评价有限公司 | 一种废弃pet瓶片回收再利用的方法 |
-
2022
- 2022-05-12 CN CN202210516343.8A patent/CN114752107A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101407445A (zh) * | 2008-09-05 | 2009-04-15 | 青岛科技大学 | 以离子液体为反应介质和催化剂的废聚酯材料回收方法 |
| 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 |
| CN102267947A (zh) * | 2011-06-24 | 2011-12-07 | 贵州大学 | 一种合成氢氧根碱性离子液体的方法 |
| CN109049391A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-12-21 | 福建中科职业健康评价有限公司 | 一种废弃pet瓶片回收再利用的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 丁浩主编, 冶金工业出版社 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3792301A1 (en) | Method for recycling waste polyester material | |
| JP7080871B2 (ja) | ポリエステルフィルム及びその製造方法 | |
| CN107793560B (zh) | 一种废聚酯醇解法制备再生高收缩聚酯的方法 | |
| CN107739434B (zh) | 一种废聚酯醇解法制备再生阻燃聚酯的方法 | |
| CA3186320A1 (en) | A method to enable recycling of polyester waste material and a system for applying the method | |
| EP3904439A2 (en) | Black polyester film and method for manufacturing the same | |
| JP7080364B2 (ja) | 艶消しポリエステルフィルム及びその製造方法 | |
| EP3904438A2 (en) | Polyester film and method for manufacturing the same | |
| CN104774153A (zh) | 一种催化降解废旧pet回收的方法 | |
| CN106167544A (zh) | 一种废旧聚酯回收利用系统 | |
| CN115322526A (zh) | 用于射出成型的聚酯树脂组成物、其制备方法及射出成型品 | |
| US11639430B2 (en) | Black polyester film and method for manufacturing the same | |
| CN113980348A (zh) | 一种可熔融eva再生料的制备方法、可熔融eva再生料及其应用 | |
| US20220243032A1 (en) | Polyester film and method for producing the same | |
| JP7444813B2 (ja) | 紫外線吸収性ポリエステルフィルム及びその製造方法 | |
| CN114752107A (zh) | 一种从废pet膜中回收制备高性能pet复合材料的方法 | |
| JP2022090549A (ja) | ポリエステル系樹脂の再生方法、及び合成樹脂製容器の製造方法 | |
| CN114736358B (zh) | 一种可回收的petg材料的制备方法以及其回收方法 | |
| CN110734578A (zh) | 一种废聚酯原料中分离获得再生聚酯的方法 | |
| JP4014356B2 (ja) | ペットボトルのリサイクル方法 | |
| JP2022117450A (ja) | 白色ポリエステルフィルム及びその製造方法 | |
| CN115160550B (zh) | 一种用回收有机硅pet离型膜制备低黄度值膜级切片的方法 | |
| WO2024143102A1 (ja) | プリフォームの製造方法 | |
| Hatt | Investigating the effects of a mechanical and chemical recycling method on the material properties of a virgin bottle-grade poly (ethylene terephthalate) | |
| KR20230095333A (ko) | 고점도 재생 폴리에스테르 수지 및 이의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220715 |