[发明专利]一种废聚酯的解聚方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废旧聚酯解聚方法，具体涉及利用甲醇和共溶剂在超临界条件下 解聚废旧聚酯——聚对苯二甲酸乙二醇酯PET废料的方法。

背景技术

PET(polyethylene terephthalate)是对苯二甲酸与乙二醇的饱和聚酯。它在食品、饮 料、化工、医药、化妆品等行业的包装材料中均有广泛的应用。PET工业的迅猛发展， 伴随而来的是其废料的剧增，如不加以合理的回收利用，不仅造成巨大的资源浪费， 而且会产生严重的环境污染。

废旧PET对大气和生物试剂有较强抵抗能力。对PET的循环利用主要以化学循环 为主，PET的酯键极易受溶剂作用而引起链断裂，降解试剂不同会得到各种各样的降 解产物。PET的降解可分为几类，即酸性解聚法、碱性解聚法和甲醇解聚法。酸、碱 水解法一般需要较高的酸性或碱性条件下进行，解聚后会产生大量的酸、碱废液，污 染环境。乙二醇解聚是一种常见的解聚方法，聚对苯二甲酸乙二醇酯在催化剂存在条 件下与过量的乙二醇反应，产物为对苯二甲酸二乙二醇酯和乙二醇，但解聚后的产物 中存在少量二甘醇，影响产物的质量与色泽。甲醇解聚法分为常态甲醇解聚法和超临 界甲醇解聚法。常态甲醇解聚法又可分为低压和中压解聚。低压解聚速率较低，完全 解聚需要10小时左右。

文献1，欧洲专利[EUR.0662466A1，(1995)]报道，PET在240-300℃，0.2-0.7MPa 下进行解聚反应，反应对器材要求较低，易于实现连续操作，但反应速率较低，聚酯 转化率较低，且产物中还存在一些低聚物，给反应物的精制带来一定困难。

文献2.[GB.Patent 2041916，(1980)，Eur.484963，(1996)]中介绍了低压解聚的方 法，其一般在180-280℃，2.0-6.0MPa进行，解聚速率可以提高到3小时，但解聚流程 复杂，一般需要经2-3步循环解聚才可完成，同时产物中还有少量低聚物和羟基-乙基 对苯二甲酯。

文献3.专利CN1304924中，采用甲醇在超临界条件下，温度245-300℃，压力 8.5-11MPa解聚PET0.5-3.0小时，可快速实现聚酯的一步转化。

发明内容

本发明的目的提供一种废旧聚酯解聚方法，是在反应体系中加入甲醇以及共溶剂 气体，在超临界条件下解聚废旧聚酯，得到对苯二甲酸二甲酯和乙二醇。

本发明由于引入共溶剂气体，使原体系的临界条件：温度245-300℃，压力 8.5-11MPa降低到220-280℃之间，压力在8-20MPa，使反应条件变得较温和；解聚时 间由0.5-3.0小时缩短为0.25-1小时；同时保持较高的聚酯降解率。

本发明主要采用以下技术方案：

A.将聚对苯二甲酸乙二醇酯粉碎至10-50mm，清洗后干燥至无水；将聚酯和甲 醇按照质量比1∶4-15比例加入带有搅拌装置的高温高压反应釜中；向反应体系中充 入气体(N₂，CO₂)，至釜内压力为0.5-6.0Pa，升温至混合体系的临界温度和压力之上， 即温度在220-280℃之间，压力在8-20MPa之间，解聚0.25-1小时，解聚结束后降至 室温，排空气体，出料；

B.将步骤A的反应产物过滤，液体为甲醇和乙二醇的混合物，固体用甲醇洗涤， 干燥，重结晶，得到纯净的对苯二甲酸二甲酯。

本发明的主要优势在于：

1.本发明由于加入了共溶剂，甲醇——共溶剂的超临界体系可以降低反应温度， 缩短反应时间，可节省能源消耗。所采用的共溶剂成本较低，且易于回收。

2.本方法聚对苯二甲酸乙二醇酯降解率大于99.9％，单体选择性高，产物中低聚 物的含量低。

具体实施方式

下面通过实例对本发明的内容进行详细的说明。