SU603650A1 - Способ переработки отходов полиэтилентерефталата - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПОЛИЗТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА

Изобретение относитс  к производству полимерных материалов и может быть использовано дл  получени  гранулированного полиэтилентерефталата из вторичного сырь . Известно, что в процессе экструзи отходов происходит заметна  деструкци  полиэтилентерефталата. Уменьшени молекул рной массы полимера обусловлено следующими основными факторами; наличием в отходах воды, которую не удаетс  полностью удалить в процессе сушки, и повышенным содержанием концевых групп (преимущественно гидроксильных ) во вторичном сырье. Таким образом, разрушение макромолекулы по лиэтилентерефта;1ата в услови х siKcтрузии вторичного сырь  происходит з сжет гидролиза сложно-эфирных группи ровок и под воздействием концевых групп. Полученные в результате . экструзии достаточно низкомолекул рные продукты имеют ограниченные области применени что снижает экономическую эффективность повторной переработки. В процессе экструзии заметно уменьшаетс  в зкость расплава вторичного полиэтилентерефталата , что затрудн ет его регенерацию и последующее использование полученного продукта. Известен способ регенерации полиэтилентерефталата (ПЭТФ) из отходов, по которому повышение молекул рной массы полимера достигаетс  контактированием его расплава с 0,1-2% окиси этилена Ij. в дальнейшем, избыток окиси этилена удал етс  из расплава. Недостатками известного способа  вл ютс : 1 - использование газовбразного модифицирующего агента (окиси этилена), что затрудн ет ведение процесса и заметно усложн ет конструкцию экструзионного и других видов обЬрудовани  дл  плавлени  отходов полимера ; - необходимость введени  дополнительной стадии процесса - удалени  избытка окиси этилена; J - многосЗгадийность процесса и использование газообразных продуктов, что ограничивает возможности уменьшени  термонагрузки на перерабатываемое отходы полиэтилентерефталата. Известен также способ твердофазной полимеризации отходов полиэтилентерефталата , который предусматривает обработку измельченных отходов ПЭТФ в печи При температуре 2; 0-250 С ( т.е. ниже температуры плавлени ) в атмосфере инертного газа| 22. При этом происходит твердофазна  поликонденсаци  полимера и увеличение в зкости, очевидно, за счет интенсивного удалеНИН летучих компонейтов гликол  и реакционной воды из диспергированного материала (толщина пленки 2-20 микрон Продолжительность операции -2-4 час. Затем допслимеризованный материал ли6о резко охлаждают в сухой атмосфере, либо в лагретом состо нии подают в 5кструдер. Ближайшим по технической сущности к предложенному-способу  вл етс  известный способ переработки полиэфирн44 отходов (в том числе отходов полиэтилентерефталата ) путем экструзии смеси отходов с 0,015-0,047 мол  на моль кислоты, содержащейс  в полимере, д«структирующего агента/ в качестве которого могут быть использованы гликоли , органические дикарбоновыекислоты и низшие алкиловые или фениловые эфиры органических дикарбоновых ,. кислот, при теьшературе 260-320 0 |13 . Однако по этому способу гтолучают низкомолекул рные продукты, которые затем подают в реактор, где они подвергаютс  поликонденсации в течение 105-129 мин с получением обычным путем высокомолекул рного полиэфира. Деструкци  в процессе экструзии протекает за счет значительного количества указанных деструктирующих аген тов. При-экструзии полиэтилентерефтадата происходит резкое снижение удель ной в зкости и экструдированный продукт уже не годитс  дл  использовани  в производстве пленки, волокна, дл  литьевых композиций. Целью данного изобретени   вл етс  повышение термостабильности вторичного полиэтилентерефталатного сырь } при его переработке..-45 Под повьааением термостабильности вторичного ПЭТФ следует понимать- устойчивость вторичного материала к деструктивной деполимеризации в процессе воздействи  на материал повышенных 50 температур, развиваемых при экструзии ПЭТФ. Поставленна  цель достигаетс  тем, что дифениловые эфиры дикарбонсвых кислот используют в количестве 0, от массы сухих отходов., По способу данного изобретени  могут быть также использованы эфиры дикарбоновых органических кислот и замещенных фенолов. По сравнению с известным способсии в данном случае дифениловые эфиры дикарбоновых к-ислот используют в значительно меньшем количестве, 0,0010 ,01 мол  на моль кислоты, содержащей .с  в полимере. ди ка Ce ;И а ме щи В процессе экструзии отходов политилентерефталата эфиры выполн ют слеующую роль: - св зывают воду, наход щуюс  в отходах , при этом сами гйдролизуютс  с образованием фенола или его замещенных и дикавбоновой органической кислоты, - модифицирующего агента, хорошо совмещающегос  с полиэтилентерефталатом; 3 - регул тора состава и количества концевых групп во вторичном полиэтилентерефталате; 4 - продукта, вызывающего дополнительную поликонденсацию вторичного полиэтилентерефталата за счет присоединени  дикарбоновой кислоты к концевым гидроксильным группам полимера и за счет реакции переэтерификации между дифениловым эфиром и карбоксильными группами . . полиэтилентерефталата. В св зи с возможным процессом переэтерификации , некоторый избыток дифениловых эфиров дикарёоновых органических кислот играет-;-положительную роль, увеличива  молекул рную массу вторичного полиэтил.ентерефталата. Выдел ющиес  в процессе экструзии фенолы стабили.зируют процессы окислени  полимбра. По способу.-изобретени  могут быть использованы-;эфиры алифатических, ароматических , и циклсалифатических дикарбоновых кислот. С учетом доступности и эффективности стабилизирующего и модифицирующего действи , дл  осуществлени  способа предпочтительнее использовать дифениловый эфир терефталевой кислоты фениловый эфир 4,4-дифенилоксид-ди рбоновой кислоты с -o-CeHg Hs -О дифениловый эфир адипиновой кислоты ОО I о CeHsO - с - (СНг)г - с - ОСбЧ5 также эфиры указанных кислот и защенных фенола где ,-C,j i5;-HaP-,-N02. Изобретение иллюстрируетс  следуюми примерами.

Пример 1. Очищенные от загр знений отходы, образующиес  при производстве полиэтилентерефталатной пленки , измельчают на роторном измельчителе пластмасс до получени  частиц размером 1-5 мм. Измельченные отходы смешивают с 0,1% дифенилового эфира адипиновой кислоты, затем смесь сушат при 60-70°С до содержани  остаточной влажности 0,01-0,02% и экструдируют при 265 С в гранулированный материал.

Получсиот регенерированный полиэтилентерефталат с удельной в зкост ью раствора в трикрезоле 0,29 при удельной в зкости исходного вторичного сырь  - 0,30.

Гранулированный вторичный материал может повторно использоватьс  дл  производства пленки.

Прим ер 2. Очищенные от загр знений .волокнистые отходы полиэтилентерефталата измельчают на ножевом роторном измельчителе пластмасс до раз .меров волокна 1-20 мм, затем смешиваю1г

Отходы пленки ориен150

72 тированной

Гранул т, полученный экструзией отходов пленки

Гранул т, полученный экструзией отходов с добавкой 0,1% дифенилового эфира-4,4-дифенилоксида дикарбоновой кислоты

Отходы волокна

Гранул т из отходов волокна, полученный методом экструзии

Гранул т из отходов волокна с добабкой 0,05% дифенилового эфира адипиновой кислоты Из таблицы видно, что дифениловые эфиры дикарбоновых органических кисло не только преп тствуют термодеструкции вторичного полиэтилентерефталата но и вызывают увеличение его молекул рной массы. В то же врем , заметно увеличиваютс  другие физико-механические свойства.

с 0,2% дифенилового эфира терефталевой кислоты, сушат при 60-70°С до содержани  остаточной влажности 0,010 ,02% и экструдируют при 265с в гранулированный материал.

Получают регенерированный полиэтилентерефталат с удельной в зкостью раствора в трикрезоле - 0,32 при в зкости исходного вторичного сырь  0 ,31.

Примерз. То же, что в примере 1 . В качестве добавки используют 0,1% дикрезилового эфира адипиновой кислоты. Получают полимер с удельной в зкостью раствора - 0,29.

П р и м е р 4. То же, что в примере 2. В качестве добавки .используют 0,2% дикрезилового эфира терефталевой кислоты. Получают регенерированный полиэтиленгэреФ-талат с удельной в зкостью pacTBojja- в три)резоле - 0,31.

Свойства-У тори-чного чполиэтилентерефталата , полученного данным .-способом в сравн-ений с существующим методом экструзии, представлены в таблице.

0,29

540

15

360

16

24

21

650 480

15

560 380

17

26

25

0,32 880 510 Описанный способ переработки отходов полнэтилентерефталата методом экструзии обеспечивает повышение термостабильности и дополнительную поликонденсацшо материала за счет введени  дифениловых эфиров двухосновных органических кислот в указанных количествах .

При 9tOM эфиры взаимодействуют с остаточной влагой в полимере и избыточными гидроксильными группамк, уменьша  деструкцию вторичного полиэтилентёрефталата .

Увеличение молекул рной массы йроиоходит , в основном, за счет реакции первэтед ификации.

Способ может быть использован дл  получени  высокомолекул рного полиэтилентерефталата . из отходов, что позвол ет в дальнейшем использовать регенерированный материал в основных производствах волокна, пленки и др.

Проведенные расчеты показывают, что экономический эффект от производства вторичного полиэтйлентерефталата и его применени  дл  псэлучени  волокон и пленок составит 750-800 руб/т.

Claims (3)

1. Патент США 3350328,кл.260-2.3,

1967.

2.

Патент США 1 3767601,кл.260-2.3, 1973.

3. Патент США №3703428,кл.260-2.3, 1972.