PL216428B1 - Sposób wytwarzania poli(tereftalanu alkilenu) z odpadowego poli(tereftalanu etylenu) - Google Patents
Sposób wytwarzania poli(tereftalanu alkilenu) z odpadowego poli(tereftalanu etylenu)Info
- Publication number
- PL216428B1 PL216428B1 PL396536A PL39653611A PL216428B1 PL 216428 B1 PL216428 B1 PL 216428B1 PL 396536 A PL396536 A PL 396536A PL 39653611 A PL39653611 A PL 39653611A PL 216428 B1 PL216428 B1 PL 216428B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- poly
- terephthalate
- reaction
- glycol
- waste
- Prior art date
Links
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 title claims abstract description 25
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- -1 poly(alkylene terephthalate Chemical compound 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000006136 alcoholysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 7
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims abstract description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 6
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N cumene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1 RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- JGFBRKRYDCGYKD-UHFFFAOYSA-N dibutyl(oxo)tin Chemical compound CCCC[Sn](=O)CCCC JGFBRKRYDCGYKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims description 3
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 claims description 2
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940071125 manganese acetate Drugs 0.000 claims description 2
- UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);diacetate Chemical compound [Mn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 9
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- UMCJBTSSUZACCQ-UHFFFAOYSA-N 3,9-dioxabicyclo[9.2.2]pentadeca-1(13),11,14-triene-2,10-dione Chemical compound O=C1OCCCCCOC(=O)C2=CC=C1C=C2 UMCJBTSSUZACCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AORSEFHXORRKKE-UHFFFAOYSA-N 5,5-dimethyl-3,7-dioxabicyclo[7.2.2]trideca-1(11),9,12-triene-2,8-dione Chemical compound O=C1OCC(C)(C)COC(=O)C2=CC=C1C=C2 AORSEFHXORRKKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N dimethyl terephthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(C(=O)OC)C=C1 WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 2
- YCJOJDCARQUANY-UHFFFAOYSA-N 1,5-dioxacyclopentadecane-6,15-dione Chemical compound O=C1CCCCCCCCC(=O)OCCCO1 YCJOJDCARQUANY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMKVBUOZONDYBW-UHFFFAOYSA-N 1,6-dioxecane-2,5-dione Chemical compound O=C1CCC(=O)OCCCCO1 ZMKVBUOZONDYBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NYUNHMRXBVASOA-UHFFFAOYSA-N 1,7-dioxacyclotridecane-8,13-dione Chemical compound O=C1CCCCC(=O)OCCCCCO1 NYUNHMRXBVASOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 description 1
- XFDQYYUJIBWHQS-UHFFFAOYSA-N 3,10-dioxabicyclo[10.2.2]hexadeca-1(14),12,15-triene-2,11-dione Chemical compound O=C1OCCCCCCOC(=O)C2=CC=C1C=C2 XFDQYYUJIBWHQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DEZKEVLDRSOMGL-UHFFFAOYSA-N 3,14-dioxabicyclo[14.2.2]icosa-1(18),16,19-triene-2,15-dione Chemical compound O=C1OCCCCCCCCCCOC(=O)C2=CC=C1C=C2 DEZKEVLDRSOMGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N Pentane-1,5-diol Chemical compound OCCCCCO ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L adipate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCCCC([O-])=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 235000014171 carbonated beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- FOTKYAAJKYLFFN-UHFFFAOYSA-N decane-1,10-diol Chemical compound OCCCCCCCCCCO FOTKYAAJKYLFFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N pentamethylene Natural products C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004817 pentamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L succinate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCC([O-])=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
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
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Sposób wytwarzania poli(tereftalanu alkilenu) z odpadowego poli(tereftalanu etylenu) w reakcji alkoholizy polega na tym, że odpadowy poli(tereftalan etylenu) poddaje się reakcji alkoholizy diolem z jednoczesną destylacją azeotropową glikolu etylenowego rozpuszczalnikiem azeotropującym współdestylującym z glikolem i nie mieszającym się z glikolem w temperaturze pokojowej, przy czym po rozdzieleniu faz rozpuszczalnik azeotropujący zawraca się do układu reakcyjnego, zaś reakcję połączoną z destylacją azeotropową prowadzi się wobec katalizatora transestryfikacji, w temperaturze wrzenia mieszaniny reakcyjnej, a po zaprzestaniu wydzielania glikolu etylenowego ewentualnie kontynuuje się proces polikondensacji lub kopolikondensacji.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania poli(tereftalanu alkilenu) z odpadowego poli(tereftalanu etylenu) (PET) polegający na zamianie glikolu etylenowego na inny diol w wyniku alkoholizy poli(tereftalanu etylenu) z wykorzystaniem procesu destylacji azeotropowej.
Duże zapotrzebowanie oraz krótki czas użytkowania opakowań z poli(tereftalanu etylenu) powoduje, że staje się on bardzo szybko odpadem. W krajach Europy Zachodniej przybywa rocznie kilkaset tysięcy ton, a w Polsce kilkadziesiąt tysięcy ton odpadów z PET, przez co stał się kłopotliwym odpadem XXl wieku. PET nie ulega biodegradacji i charakteryzuje się bardzo dużą stabilnością hydrolityczną [R. J. Mueller i in. J. Biotechnol., 86, 87 (2001)]. Dlatego też tak ważne jest zagospodarowanie odpadowego PET, którego ogromne ilości stanowią poważne zagrożenie dla środowiska.
PET można przetwarzać różnymi metodami recyklingu. Recykling materiałowy powoduje pogorszenie właściwości mechanicznych recyklatu, dlatego też nie nadaje się on np. do wyrobu butelek na napoje gazowane, zatem wykorzystuje się go do produkcji materiałów o mniejszych wymaganiach wytrzymałościowych, tj. folii i włókien.
Z odpadowego PET metodą recyklingu surowcowego można otrzymać m.in. amidy za pomocą amoniaku lub aminy, które można wykorzystać do produkcji włókien o określonych właściwościach [M. S. Ellison i in. J. Appl. Polym. Sci., 27, 247 (1982)] lub też tereftalan dioktylowy za pomocą 2-etyloheksanolu, który może służyć jako plastyfikator [L. A. Dupont i in., J. Vinyl Technol., 15, 100 (1993)].
Znane są też rozwiązania polegające na procesie metanolizy lub glikolizy. W wyniku tych procesów otrzymuje się półprodukty, które mogą być powtórnie wykorzystane do produkcji PET: tereftalan dimetylu (DMT) oraz tereftalan bis(2-hydroksyetylu). Wadą tego procesu jest konieczność wydzielania, ewentualnego oczyszczania tych surowców przed ponownym ich wykorzystaniem. Znaną metodą recyklingu surowcowego PET jest również jego hydroliza, w wyniku której generuje się jednak dużą ilość odpadowych soli nieorganicznych, a warunki, w jakich prowadzony jest proces - środowisko kwaśne, czy też alkaliczne - powodują korozję aparatury [US 3317519].
Odpady PET mogą być także wykorzystane jako źródło kwasu tereftalowego do produkcji żywic powłokotwórczych. Ostrysz i in. [PL76 005B1 jako pierwsi zastosowali odpadowy PET do produkcji nienasyconych żywic poliestrowych, łącząc PET z bezwodnikiem maleinowym i glikolem (np. dietylenowym). Później Pepper i in. [US 5380793] przeprowadzili glikolizę PET za pomocą glikolu etylenowego, następnie reakcję dicyklopentadienu z bezwodnikiem maleinowym, a na koniec w wyniku reakcji tych półproduktów otrzymano nienasyconą żywicę poliestrową. Wadą tego rozwiązania jest konieczność prowadzenia reakcji w trzech etapach. Znane są również sposoby polegające na zamianie in situ glikolu etylenowego na inne pochodne, jak niepełne estry pentaerytrytu i glicerolu (PL191644B1).
Znane są metody otrzymywania poli(tereftalanu alkilenu) lub jego kopolimerów dwuetapową metodą polikondensacji (alkoholiza i polikondensacja). Na pierwszym etapie tereftalan dimetylu poddawany jest reakcji z 1,4-butanodiolem w obecności katalizatora transestryfikacji w temperaturze od 160 do 230°C przez 3 h w atmosferze gazu obojętnego. Po oddestylowaniu metanolu temperaturę zwiększa się do 240-270°C i prowadzi się typową polikondensację pod zmniejszonym ciśnieniem. Ilością odebranego 1,4-butanodiolu można wpływać na ciężar cząsteczkowy polimeru [G. Z. Papageorgiou in. Macromolecules, 41, 1675 (2008)].
Sposób wytwarzania poli(tereftalanu alkilenu) z odpadowego poli(tereftalanu etylenu) według wynalazku charakteryzuje się tym, że odpadowy poli(tereftalan etylenu) poddaje się reakcji alkoholizy diolem z jednoczesną destylacją azeotropową glikolu etylenowego rozpuszczalnikami azeotropującymi współdestylującymi z glikolem i nie mieszającymi się z glikolem w temperaturze pokojowej, przy czym po rozdzieleniu faz rozpuszczalnik azeotropujący zawraca się do układu reakcyjnego, a po zaprzestaniu wydzielania glikolu etylenowego ewentualnie kontynuuje się proces polikondensacji lub kopolikondensacji znanymi metodami. Reakcję połączoną z destylacją azeotropową prowadzi się wobec typowych katalizatorów transestryfikacji w temperaturze wrzenia mieszaniny reakcyjnej.
Korzystnie stosuje się diole zawierające od 4 do 12 atomów węgla w cząsteczce.
Korzystnie jako rozpuszczalnik azeotropujący stosuje się węglowodory aromatyczne lub alifa3 tyczne o gęstości nie większej niż 1 g/cm3.
Korzystnie jako rozpuszczalnik azeotropujący stosuje się: ksylen, toluen, heptan, oktan, etylobenzen, izopropylobenzen.
PL 216 428 B1
Korzystnie jako katalizator stosuje się tetrabutoksytytan, tlenek dibutylocyny, oktanian cyny, dilaurynian dibutylocyny, tlenek antymonu, octan cynku, octan manganu, węglan potasu, węglan litu, węglan sodu, wodorowęglan sodu lub węglan wapnia.
Drugi etap otrzymywania poli(tereftalanu alkilenu) prowadzi się zgodnie ze znanymi metodami pod zmniejszonym ciśnieniem, dzięki czemu można otrzymać polimery o dużych ciężarach cząsteczkowych.
Korzystnie etap polikondensacji lub kopolikondensacji prowadzi się w temperaturze od 220-270°C, pod zmniejszonym ciśnieniem, z jednoczesnym odbieraniem diolu.
Próba oddestylowania pod zmniejszonym ciśnieniem glikolu etylenowego z układu reakcyjnego, w którym PET poddaje się alkoholizie okazała się nieefektywna, ponieważ współdestyluje on z obecnym w nadmiarze diolem. Nieoczekiwanie okazało się, że destylacja azeotropowa glikolu etylenowego jest skuteczna oraz pozwala na otrzymanie różnych poli(tereftalanów alkilenów). W metodzie alkoholizy poli(tereftalanu etylenu) odpowiednim diolem nie jest konieczne zachowanie określonego stosunku molowego reagentów, ponieważ ciężar cząsteczkowy polimeru reguluje się ilością odebranego pod zmniejszonym ciśnieniem diolu będącego w stanie wydestylować na etapie drugim, zgodnie ze standardowymi metodami otrzymywania wielkocząsteczkowych poliestrów alifatyczno-aromatycznych. W metodzie według wynalazku nie tworzą się również uciążliwe dla środowiska produkty uboczne, oprócz glikolu etylenowego, który można zagospodarować w innych procesach.
Otrzymany poli(tereftalan alkilenu) może być wykorzystywany do otrzymywania biodegradowalnych kopoliestrów alifatyczno-aromatycznych z udziałem alifatycznych kwasów, bądź estrów takich jak: adypinian, bursztynian, czy też sebacynian butylenu lub trimetylenu. Kopolimery mogą również znaleźć zastosowanie jako poliestrole do produkcji poliuretanów.
Ponadto metodą według wynalazku nie tylko ogranicza się ilość szkodliwych dla środowiska odpadów, ale i otrzymuje się tworzywo o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych.
Sposób według wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładach stosowania.
P r z y k ł a d 1 3
Do reaktora pojemności 1000 cmi * 3 zaopatrzonego w mieszadło mechaniczne, termometr i nasadkę azeotropową zakończoną chłodnicą zwrotną odważono 400 g rozdrobnionego, bezbarwne3 go, odpadowego poli(tereftalanu etylenu), 281 g 1,4-butanodiolu, następnie dodano 20 cm3 ksylenu oraz jako katalizator użyto 1 g tetrabutoksytytanu. Reakcję prowadzono w temperaturze wrzenia mieszaniny reakcyjnej (180-210°C). Destylat w postaci mieszaniny glikolu etylenowego z ksylenem zbierano w nasadce azeotropowej w postaci dwóch warstw: dolnej zawierającej glikol etylenowy i górnej zawierającej ksylen, który był zawracany do reaktora. Destylację azeotropową prowadzono do momentu aż przestał wydzielać się glikol etylenowy, następnie oddestylowano ksylen pod zmniejszonym ciśnieniem i kontynuowano polikondensację w masie w temperaturze 240°C pod ciśnieniem 2,67-0,13 hPa (2,0-0,1 mmHg), przez 6 h. Otrzymano poli(tereftalan butylenu) o Mn = 13100.
P r z y k ł a d 2
Proces otrzymywania poli(tereftalanu pentametylenu) prowadzono analogicznie do przykładu 1, z tym, że użyto 304 g 1,5-pentanodiolu oraz 1,5 g tlenku dibutylocyny. Otrzymano poli(tereftalan pentametylenu) o Mn = 2400. Na kolejnym etapie dodano 435 g poli(adypinianu pentametylenu) o Mn = 8800 i prowadzono kopolikondensację w masie w temperaturze 240°C pod ciśnieniem 0,13-2,67 hPa (0,1-2,0 mmHg), przez 6 h. Otrzymano poli(adypinian-co-tereftalan pentametylenu) 40/60 o ciężarze cząsteczkowym Mn = 18100, który charakteryzował się wytrzymałością na zerwanie 10 MPa oraz wydłużeniem względnym przy zerwaniu 35%.
P r z y k ł a d 3
Proces otrzymywania poli(tereftalanu 2,2-dimetylo-1,3-propylenu) prowadzono analogicznie do przykładu 1, z tym, że użyto 325 g glikolu neopentylowego, 0,6 g oktanianu cyny oraz toluen jako czynnik azeotropujący. Otrzymano poli(tereftalan 2,2-dimetylo-1,3-propylenu) o Mn = 1800. Proces otrzymywania kopoliestru alifatyczno-aromatycznego prowadzono analogicznie do drugiego przykładu, z tym, że użyto 580 g poli(bursztynian butylenu) o Mn = 6100 i prowadzono kopolikondensację w masie w temperaturze 240°C pod ciśnieniem 0,13-2,67 hPa (0,1-2,0 mmHg). Otrzymano poli(tereftalan 2,2-dimetylo-1,3-propylenu-co-bursztynian butylenu) 50/50 o ciężarze cząsteczkowym Mn = 17700, który charakteryzował się wytrzymałością na zerwanie 2,1 MPa oraz wydłużeniem przy zerwaniu 37%.
PL 216 428 B1
P r z y k ł a d 4
Proces otrzymywania poli(tereftalanu heksametylenu) prowadzono analogicznie do przykładu 1, z tym, że użyto 369 g 1,6-heksanodiolu, 1 g octanu cynku oraz heptan jako czynnik azeotropujący. Otrzymano polimer o Mn = 11000.
P r z y k ł a d 5
Proces otrzymywania poli(tereftalanu dekametylenu) prowadzono analogicznie do przykładu 1, z tym, że użyto 544 g 1,10-dekanodiolu, 1 g tlenku antymonu oraz etylobenzen jako czynnik azeotropujący. Otrzymano polimer o Mn = 9000.
Claims (6)
1. Sposób wytwarzania poli(tereftalanu alkilenu) z odpadowego poli(tereftalanu etylenu) w reakcji alkoholizy, znamienny tym, że odpadowy poli(tereftalan etylenu) poddaje się reakcji alkoholizy diolem z jednoczesną destylacją azeotropową glikolu etylenowego rozpuszczalnikiem azeotropującym współdestylującym z glikolem i nie mieszającym się z glikolem w temperaturze pokojowej, przy czym po rozdzieleniu faz rozpuszczalnik azeotropujący zawraca się do układu reakcyjnego, zaś reakcję połączoną z destylacją azeotropową prowadzi się wobec katalizatora transestryfikacji, w temperaturze wrzenia mieszaniny reakcyjnej, a po zaprzestaniu wydzielania glikolu etylenowego ewentualnie kontynuuje się proces polikondensacji lub kopolikondensacji.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się diole zawierające od 4 do 12 atomów węgla w cząsteczce.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik azeotropujący stosuje się 3 węglowodory aromatyczne lub alifatyczne o gęstości nie większej niż 1 g/cm3.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik azeotropujący stosuje się: ksylen, toluen, heptan, oktan, etylobenzen, izopropylobenzen.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się tetrabutoksytytan, tlenek dibutylocyny, oktanian cyny, dilaurynian dibutylocyny, tlenek antymonu, octan cynku, octan manganu, węglan potasu, węglan litu, węglan sodu, wodorowęglan sodu lub węglan wapnia.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap polikondensacji lub kopolikondensacji prowadzi się w temperaturze od 200-270°C, pod zmniejszonym ciśnieniem, z jednoczesnym odbieraniem diolu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL396536A PL216428B1 (pl) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | Sposób wytwarzania poli(tereftalanu alkilenu) z odpadowego poli(tereftalanu etylenu) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL396536A PL216428B1 (pl) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | Sposób wytwarzania poli(tereftalanu alkilenu) z odpadowego poli(tereftalanu etylenu) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL396536A1 PL396536A1 (pl) | 2013-04-15 |
| PL216428B1 true PL216428B1 (pl) | 2014-04-30 |
Family
ID=48536280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL396536A PL216428B1 (pl) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | Sposób wytwarzania poli(tereftalanu alkilenu) z odpadowego poli(tereftalanu etylenu) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL216428B1 (pl) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL424304A1 (pl) * | 2018-01-18 | 2019-07-29 | Lerg Spółka Akcyjna | Sposób wytwarzania polioli poliestrowych |
| EP4183823A4 (en) * | 2020-09-18 | 2024-09-25 | Korea Res Inst Chemical Tech | DEPOLYMERIZATION CATALYST MADE OF POLYMER WITH ESTER FUNCTIONAL GROUP AND DEPOLYMERIZATION PROCESS THEREOF |
-
2011
- 2011-10-04 PL PL396536A patent/PL216428B1/pl unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL424304A1 (pl) * | 2018-01-18 | 2019-07-29 | Lerg Spółka Akcyjna | Sposób wytwarzania polioli poliestrowych |
| EP4183823A4 (en) * | 2020-09-18 | 2024-09-25 | Korea Res Inst Chemical Tech | DEPOLYMERIZATION CATALYST MADE OF POLYMER WITH ESTER FUNCTIONAL GROUP AND DEPOLYMERIZATION PROCESS THEREOF |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL396536A1 (pl) | 2013-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Worch et al. | 100th Anniversary of macromolecular science viewpoint: Toward catalytic chemical recycling of waste (and future) plastics | |
| Thiyagarajan et al. | Back-to-monomer recycling of polycondensation polymers: opportunities for chemicals and enzymes | |
| Yang et al. | A “Polymer to Polymer” chemical recycling of PLA plastics by the “DE–RE Polymerization” strategy | |
| EP1411074B1 (en) | Process for producing polyester resins | |
| RU2494117C2 (ru) | Способ получения полимера | |
| El Mejjatti et al. | Chemical recycling of poly (ethylene terephthalate). Application to the synthesis of multiblock copolyesters. | |
| JP2009524731A (ja) | ポリエチレンテレフタレート（ｐｅｔ）からポリブチレンテレフタレート（ｐｂｔ）を製造するプロセス | |
| EP0710685B1 (en) | Process for producing aliphatic polyester | |
| CN1673248A (zh) | 生产聚酯树脂的方法 | |
| JP2014525505A (ja) | 脂肪族−芳香族コポリエステル、組成物、及びコポリエステルの製造法 | |
| EP2831158B1 (en) | Biodegradable aliphatic-aromatic copolyesters, methods of manufacture, and articles thereof | |
| CA1275336C (en) | Polyols from scrap polyethylene terephthalate and dimethyl terephthalate process residue | |
| PL216428B1 (pl) | Sposób wytwarzania poli(tereftalanu alkilenu) z odpadowego poli(tereftalanu etylenu) | |
| JPS6312896B2 (pl) | ||
| Salam et al. | Review on efficacy of microbial degradation of polyethylene terephthalate and bio-upcycling as a part of plastic waste management | |
| KR20150027066A (ko) | 폴리에스터 수지의 제조 방법 | |
| CN118647596A (zh) | 对苯二甲酸二(乙二醇)酯及使用其的聚酯树脂的制备方法 | |
| Wang et al. | Recent advances in the chemical recycling of polyesters | |
| US10808084B2 (en) | Methods for making renewable and chemically recyclable crosslinked polyester elastomers | |
| CN113493598B (zh) | 一种生物降解聚酯及其制备方法 | |
| CN115785407B (zh) | 一种制备高性能高值化共聚酯的方法 | |
| WO2024173754A1 (en) | Low temperature base catalyzed methanolysis of polyesters | |
| Teo et al. | Sustainable chemical recycling of plastic waste | |
| JP2024538242A (ja) | テトラメチルシクロブタンジオール（ｔｍｃｄ）含有ポリマーからジアルキルテレフタレートを回収するための方法 | |
| CN117050282A (zh) | 一种利用废弃聚酯和二氧化碳合成生物可降解塑料的方法及所得产品 |