PL186715B1 - Sposób chemicznej degradacji politereftalanu etylenu - Google Patents

Sposób chemicznej degradacji politereftalanu etylenu

Info

Publication number
PL186715B1
PL186715B1 PL97319884A PL31988497A PL186715B1 PL 186715 B1 PL186715 B1 PL 186715B1 PL 97319884 A PL97319884 A PL 97319884A PL 31988497 A PL31988497 A PL 31988497A PL 186715 B1 PL186715 B1 PL 186715B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
pet
polyethylene terephthalate
heated
silane
added
Prior art date
Application number
PL97319884A
Other languages
English (en)
Other versions
PL319884A1 (en
Inventor
Zenon Foltynowicz
Andrzej Korzeniowski
Alicja Choroszko
Original Assignee
Akad Ekonom
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 Akad Ekonom filed Critical Akad Ekonom
Priority to PL97319884A priority Critical patent/PL186715B1/pl
Publication of PL319884A1 publication Critical patent/PL319884A1/xx
Publication of PL186715B1 publication Critical patent/PL186715B1/pl

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

1. Sposób chemicznej degradacji politereftalanu etylenu na drodze rozszczepienia reaktywnego wiązania estrowego pod działaniem związku zawierającego aktywne atomy wodoru, w którym politereftalan etylenu używa się w postaci rozdrobnionej i po wysuszeniu, znamienny tym, że politereftalan etylenu miesza się ze związkiem silanowym lub siloksanowym zawierającym co najmniej jedną grupę aminową lub jej pochodną związaną z krzemem poprzez łańcuch węglowodorowy, korzystnie propylowy, w stosunku co najmniej 1:1, korzystnie 1:5, i ogrzewa w temperaturze od 353 do 473 K.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób chemicznej degradacji politereftalanu etylenu na drodze jego depolimeryzacji.
Politereftalan etylenu, ogólnie znany jako PET, jest obecnie jednym z najważniejszych poliestrowych tworzyw termoplastycznych. PET został masowo zastosowany do wyrobu butelek do napojów bezalkoholowych. Zużyte butelki są jednocześnie największym źródłem odpadowego PET. Problem ten ma znaczny wymiar w aspekcie ekologicznym, ekonomicznym i społecznym. Pomimo, że PET nie stanowi bezpośredniego zagrożenia dla środowiska, to ze względu na bardzo znaczny udział objętościowy w populacji odpadów oraz dużą odporność na czynniki biologiczne i chemiczne, stanowi bardzo uciążliwy materiał z ekologicznego punktu widzenia. Ponadto, ze względu na cenę politereftalanu etylenu jego ponowne wykorzystanie jest bardzo wskazane z ekonomicznego punktu widzenia. Względy te przemawiają za wprowadzeniem szerokiego recyklingu PET.
Najkorzystniejszym z ekonomicznego punktu widzenia, a zarazem najprostszym, sposobem utylizacji odpadowego PET powinien być recykling materiałowy polegający na zawróceniu do obiegu rozdrobnionego polimeru. Taki recykling zużytych butelek jest jednakże trudny i kosztowny, ponieważ wymaga systemu selektywnej zbiórki oraz usunięcia etykiet papierowych, różnych zanieczyszczeń i domieszek.
Innym sposobem wykorzystania odpadowego PET jest recykling chemiczny, pozwalający na niskotonażową produkcję wyspecjalizowanych surowców o różnorodnym zastosowaniu. Proces polega na depolimeryzacji wielkocząsteczkowego poliestru w wyniku rozszczepienia reaktywnego wiązania estrowego pod działaniem związków zawierających aktywne atomy wodoru. Utylizację PET można przeprowadzić w procesach hydrolizy, alkoholizy, glikolizy, acydolizy, aminolizy. W zależności od parametrów procesu, stosowanych katalizatorów, itp., zachodzi mniej lub bardziej zaawansowana degradacja PET do oligomerów lub całkowita do kwasu tereftalowego i glikolu etylenowego (lub ich pochodnych). Przykładowo z polskiego opisu patentowego nr 89288 znana jest reakcja glicerolizy tego polimeru w podwyższonych temperaturach.
Większość znanych sposobów chemicznej degradacji politereftalanu etylenu możliwa jest pod warunkiem zastosowania go w reakcji w postaci czystej, wolnej od zanieczyszczeń chemicznych. W polskim opisie patentowym nr 151 346 przedstawiono rozwiązanie pozwalające na degradację politereftalanu etylenu zawartego w materiałach odpadowych. W rozwiązaniu tym rozdrobniony PET miesza się z pakiem węglowym i ogrzewa w temperaturze powyżej 400 K, w strumieniu gazu inertnego. Otrzymane produkty charakteryzują się obecno186 715 ścią wolnych grup hydroksylowych i po wysuszeniu oraz zmieleniu mogą być wykorzystane jako składniki poliolowe do wytwarzania poliuretanów.
Zadaniem wynalazku jest opracowanie nowego sposobu chemicznej degradacji politereftalanu etylenu, w którym jako jego źródło mogą być wykorzystane materiały odpadowe, przykładowo butelki po napojach bezalkoholowych.
Według wynalazku degradacji chemicznej politereftalanu etylenu dokonuje się w mieszaninie ze związkiem silanowym lub siloksanowym zawierającym co najmniej jedną grupę aminową lub jej pochodną związaną z krzemem poprzez łańcuch węglowodorowy, korzystnie propylowy. W sposobie tym rozdrobniony i wysuszony politereftalan etylenu miesza się z wyżej określonym związkiem w stosunku co najmniej 1:1, korzystnie 1:5, i ogrzewa w temperaturze od 353 do 473 K. W korzystnym rozwiązaniu do mieszaniny substratów dodaje się tetraortotytanianu tertbutylowego w ilościach katalitycznych, który pozwala na przyspieszenie procesu prowadzonej degradacji politereftalanu etylenu.
Zastosowane w sposobie według wynalazku związki krzemoorganiczne zdolne są do rozszczepiania wiązania estrowego, dzięki czemu możliwa jest przy ich użyciu kontrolowana depolimeryzacja politereftalanu etylenu. W wyniku zachodzącej w trakcie procesu silanolizy powstają pochodne aminowe kwasu tereftalowego i glikolu etylenowego zawierające aktywne grupy alkoksysililowe. W zależności od stopnia silanolizy makrocząsteczki PET otrzymuje się produkty o różnych właściwościach fizycznych, od cieczy o niezbyt dużej lepkości do żywic przypominających miękki wosk. Obecność w nich reaktywnych ugrupowań alkoksysililowych stanowi o potencjalnym zastosowaniu otrzymanych produktów degradacji PET jako promotorów adhezji w układach polimer/napełniacz, np. do wyrobu laminatów poliestrowych, do wyrobu mas formierskich, produkcji polimerobetonów, mas uszczelniających, itp.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady, w których jako jeden z substratów zastosowano politereftalan etylenu w postaci rozdrobnionej i wysuszonej, otrzymany ze zużytych butelek po napojach bezalkoholowych i określano dalej jako PET.
Przykład I
W reaktorze o pojemności 45 cm umieszczono 10 g PET i dodano 50.0 cm N-2aminoetylo-3-aminopropylotrimetoksysilanu (PET/silan = 1:5). Mieszaninę ogrzewano przez 48 h w temperaturze 393 K. Uzyskano całkowitą przemianę tworzywa, powstały produkt miał oleistą konsystencję.
Przykład II * o o
W reaktorze o pojemności 45 cm umieszczono 10 g PET i dodano 45.0 cm 3-aminopropylotrietoksysilanu (PET/silan = 1:5) oraz 1 cm3 tetraortotytanianu tertbutylowego. Mieszaninę ogrzewano przez 48 h w temperaturze 393 K. Powstały produkt miał oleistą konsystencję i był całkowicie rozpuszczalny w chloroformie, co oznacza, że uzyskano całkowitą przemianę PET.
Przykład III
W reaktorze o pojemności 45 cm umieszczono 10 g PET i dodano 50.0 cm ureido-N2-aminoetylo-3-aminopropylotrimetoksysilan oraz 1 cmr tetraortotytanianu tertbutylowego. Mieszaninę ogrzewano przez 48 h w temperaturze 393 K. Powstały produkt miał konsystencję wosku i był całkowicie rozpuszczalny w chloroformie, co oznacza, że uzyskano całkowitą przemianę PET.
Przykład IV
W reaktorze o pojemności 45 cm3 umieszczono 10 g PET i dodano 50.0 cm3 alliloamino-N-2-aminoetylo-3-aminopropylotrimetoksysilanu. Mieszaninę ogrzewano przez 48 h w temperaturze 393 K. Powstały produkt miał oleistą konsystencję i był całkowicie rozpuszczalny w chloroformie, co oznacza, że uzyskano całkowitą przemianę PET.
Przykład V ^7 ~
W reaktorze o pojemności 45 cm umieszczono 10 g PET i dodano 50.0 cm mieszaniny aminosiloksanów, będącej odpadem produkcyjnym w procesie otrzymywania N-2-aminopropylotrietoksysilanu. Następnie ogrzewano przez 70 h w temperaturze 393 K. Uzyskano całkowitą przemianę tworzywa, powstały produkt miał postać brunatnego żelu.
186 715
Przykład VI
W reaktorze o pojemności 45 cm3 umieszczono 10 g PET i dodano 11.3 cm3 N-2aminoetylo-3-aminopropylotrimetoksysilanu (PET/silan =1:1) oraz 1 cm3 tetraortotytanianu tertbutylowego. Następnie ogrzewano przez 24 h w temperaturze 383 K. Powstałą szklistą masę zadano 50 cm3 chloroformu w celu rozpuszczenia produktów reakcji. Oddzielono nieprzereagowany PET. Stwierdzono ok. 40% przemiany PET.
Przykład VII
W reaktorze o pojemności 45 cm3 umieszczono 10 g PET i dodano 11.5 cm3 N-2aminoetylo-3-aminopropylotrimetoksysilanu (PET/silan =1:1) oraz 1 cm? tetraortotytanianu tertbutylowego. Następnie ogrzewano przez 24 h w temperaturze 418 K. Powstałą masę zadano 50 cm3 chloroformu. Stwierdzono ok. 50% przemiany PET.
Przykład VIII * o -5
W reaktorze o pojemności 45 cm umieszczono 10 g PET i dodano 23.0 cm N-2aminoetylo-3-aminopropylotrimetoksysilanu (PET/silan = 1:2) oraz 1 cm3 tetraortotytanianu tertbutylowego. Mieszaninę ogrzewano przez 24 godz. w temperaturze 373 K. Po oddzieleniu oleistego produktu od nieprzereagowanego tworzywa stwierdzono 80% przemiany PET.
Przykład IX * t -1 -1
W reaktorze o pojemności 45 cm umieszczono 10 g PET i dodano 23.0 cm N-2aminoetylo-3-aminopropylotrimetoksysilanu (PET/silan = 1:2) oraz 1 cm3 tetraortotytanianu tertbutylowego. Następnie ogrzewano przez 24 h w temperaturze 418 K. Uzyskany produkt miał postać szklistej masy. Metodą DSC stwierdzono całkowite przereagowanie PET.
Przykład X
W reaktorze o pojemności 45 cm umieszczono 10 g PET i dodano 50.0 cm N-2aminoetylo-3-aminopropylotrimetoksysilanu (PET/silan =1:5) oraz 1 cm3 tetraortotytanianu tertbutylowego. Następnie ogrzewano przez 24 godz. w temperaturze 353 K. Po oddzieleniu oleistego produktu od nieprzereagowanego tworzywa stwierdzono 80% przemiany PET.
Przykład XI
W reaktorze o pojemności 45 cm3 umieszczono 10 g PET i dodano 50.0 cm3 N-2aminoetylo-3-aminopropylotrimetoksysilanu (PET/silan = 1:5) oraz 1 cm3 tetraortotytanianu tertbutylowego. Następnie ogrzewano przez 48 h w temperaturze 373 K. Uzyskano całkowitą przemianę tworzywa; powstały produkt miał oleistą konsystencję.
Przykład XII J i τ
W reaktorze o pojemności 45 cm umieszczono 10 g PET i dodano 50.0 cm N-2aminoetylo-3-aminopropylotrimetoksysilanu (PET/silan =1:5) oraz 1 cm3 tetraortotytanianu tertbutylowego. Następnie ogrzewano przez 24 h w temperaturze 393 K. Uzyskano całkowitą przemianę tworzywa, powstały produkt miał oleistą konsystencję.
Przykład XIII •'o
W reaktorze o pojemności 45 cm umieszczono 10 g PET i dodano 50.0 cm N-2-aminoetylo-3-aminopropylotrimetoksysilanu (PET/silan = 1:5) oraz 1 cm^Uetraortotytanianu tertbutylowego. Następnie ogrzewano przez 24 godz. w temperaturze 423 K. Uzyskano całkowitą przemianę tworzywa, a powstały produkt miał postać brunatnego żelu.
Przykład XTV *7 7
W reaktorze o pojemności 45 cm umieszczono 10 g PET i dodano 50.0 cm N-2aminoetylo-3-aminopropylotrimetoksysilanu (PET/silan = 1:5) oraz 1 cm3 tetraortotytanianu tertbutylowego. Następnie ogrzewano przez 12 h w temperaturze 483 K. Uzyskany produkt miał postać szklistej masy. Metodą DSC stwierdzono całkowite przereagowanie PET.
Przykład XV
W reaktorze o pojemności 45 cm umieszczono 5 g PET i dodano 11.3 cm N-2aminoetylo-3-aminopropylotrimetoksysilanu (PET/silan =1:1) oraz 1 cm3 tetraortotytanianu tertbutylowego. Następnie ogrzewano przez 24 h w temperaturze 383 K. Powstałą szklistą masę zadano 50 cm3 chloroformu. Stwierdzono ok. 20% przemiany PET.
Przykład XVI
W reaktorze o pojemności 45 cm3 umieszczono 10 g PET wysuszonego w temperaturze 383 K i dodano 11.0 cm3 3-aminopropylotrietoksysilanu (PET/silan =1:1) oraz 1 cm3 tetra186 715 ortotytanianu tertbutylowego. Następnie ogrzewano przez 24 h w temperaturze 383 K. Powstałą szklistą masę zadano 50 cm3 chloroformu. Stwierdzono ok. 30% przemiany PET.
Przykład XVII
W reaktorze o pojemności 45 cm3 umieszczono 10 g PET i dodano 45.0 cm? 3-aminopropylotrietoksysilan (PET/silan = 1:5) oraz 1 cm3 tetraortotytanianu tertbutylowego. Następnie ogrzewano przez 24 h w temperaturze 393 K. Powstały produkt miał oleistą konsystencję i był całkowicie rozpuszczalny w chloroformie, co oznacza, że uzyskano całkowitą przemianę PET.
Przykład XVIII.
* o 3
W reaktorze o pojemności 45 cm umieszczono 10 g i dodano 50.0 cm ureido-N-2aminoetylo-3-aminopropylot.rimetoksysilanu oraz 1 cm3 tetraortotytanianu tertbutylowego. Następnie ogrzewano przez 24 h w temperaturze 393 K. Powstały produkt miał konsystencję wosku i był całkowicie rozpuszczalny w chloroformie, co oznacza, że uzyskano całkowitą przemianę PET.
Przykład XIX
W reaktorze o pojemności 45 cm umieszczono 10 g PET i dodano 50.0 cm alliloamino-N-2-aminoetylo-3-aninopropylotrimetoksysilanu oraz 1 cm3 tetraortotytanianu tertbutylowego. Następnie ogrzewano przez 24 h w temperaturze 393 K. Powstały produkt miał oleistą konsystencję i był całkowicie rozpuszczalny w chloroformie, co oznacza, że uzyskano całkowitą przemianę PET.
Przykład XX » o O
W reaktorze o pojemności 45 cm umieszczono 10 g PET i dodano 50.0 cm aminosiloksanów, będących odpadem produkcyjnym w procesie otrzymywania N-2-aminopropylotrietoksysilanu oraz 1 cm3 tetraortotytanianu tertbutylowego. Następnie ogrzewano przez 48 godz. w temperaturze 393 K. Uzyskano całkowitą przemianę tworzywa, powstały produkt miał postać brunatnego żelu.
186 715
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (2)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób chemicznej degradacji politereftalanu etylenu na drodze rozszczepienia reaktywnego wiązania estrowego pod działaniem związku zawierającego aktywne atomy wodoru, w którym politereftalan etylenu używa się w postaci rozdrobnionej i po wysuszeniu, znamienny tym, że politereftalan etylenu miesza się ze związkiem silanowym lub siloksanowym zawierającym co najmniej jedną grupę aminową lub jej pochodną związaną z krzemem poprzez łańcuch węglowodorowy, korzystnie propylowy, w stosunku co najmniej 1:1, korzystnie 1:5, i ogrzewa w temperaturze od 353 do 473 K.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do mieszaniny politereftalanu etylenu i wyżej określonego związku silanowego lub siloksanowego dodaje się tetraortotytanianu tertbutylowego, w ilościach katalitycznych.
PL97319884A 1997-05-07 1997-05-07 Sposób chemicznej degradacji politereftalanu etylenu PL186715B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL97319884A PL186715B1 (pl) 1997-05-07 1997-05-07 Sposób chemicznej degradacji politereftalanu etylenu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL97319884A PL186715B1 (pl) 1997-05-07 1997-05-07 Sposób chemicznej degradacji politereftalanu etylenu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL319884A1 PL319884A1 (en) 1998-11-09
PL186715B1 true PL186715B1 (pl) 2004-02-27

Family

ID=20069827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL97319884A PL186715B1 (pl) 1997-05-07 1997-05-07 Sposób chemicznej degradacji politereftalanu etylenu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL186715B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL319884A1 (en) 1998-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1773910B1 (en) Crystallized polyethylene terephthalate, which contains silicone, and process for its preparation
Gupta et al. Chemical depolymerization of PET bottles via ammonolysis and aminolysis
CN105860129B (zh) 一种硅橡胶系列物质裂解回收有机硅小分子及环体的方法
CZ301686B6 (cs) Zpusob recyklace odpadních polyurethanových pen
KR20000022142A (ko) 오염된 중합체로부터 단량체 회수 방법
CN115260499A (zh) 由硅酮废料制备封端的液体硅氧烷的方法
KR100190752B1 (ko) 폴리오르가노실록산 화합물의 분해 촉진제, 이 분해 촉진제에 의한 그 분해방법 및 분해 생성물의 회수방법
US5055167A (en) Method for the complete utilization of high polymer waste products
PL186715B1 (pl) Sposób chemicznej degradacji politereftalanu etylenu
PL177736B1 (pl) Sposób wytwarzania ciekłych polimerów krzemoorganicznych
JP2012072400A (ja) 希釈アミン水溶液によるポリエステル類のケミカルリサイクル法
Kherroub et al. Catalytic Activity of Maghnite-H+ in the Synthesis of Polyphenylmethylsiloxane under Mild and Solvent-free Conditions
EP0797496B1 (fr) Procede de traitement de materiaux composites en vue de leur recyclage
CN100503700C (zh) 聚对苯二甲酸乙二酯的去污染方法
US20240052132A1 (en) Process for producing alkoxysiloxanes from waste silicone
Włoch Recycling of Polyurethanes Containing Flame-Retardants and Polymer Waste Transformed into Flame-Retarded Polyurethanes
HU193878B (en) Process for preparing organic silicon polymers
Thomas A Review on New Methods of Polyurethane Manufacturing primarily using Industrial Wastes
PL214887B1 (pl) Sposób wytwarzania i zastosowanie lepiszcza z politereftalanu etylenu
PL209960B1 (pl) Sposób otrzymywania glikolizatów z odpadów poliuretanowych
UA14773U (en) Method of obtaining the polyol for subsequent production of polyurethane foams