[发明专利]一种以废旧聚酯瓶为主要原料制备聚酯多元醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学技术领域，特别涉及一种高分子聚合物的制备方法，具体涉及一种以废旧聚酯瓶为主要原料制备聚酯多元醇的方法。

背景技术

聚酯是一种结构为聚对苯二甲酸乙二醇酯的热塑性高分子材料。因其有着诸多优异的性能，良好的加工性，而被广泛应用于化学纤维、聚酯瓶、聚酯薄膜、工程塑料、塑料容器、包装材料等产品的制造。据调查现在全球每年各类聚酯材料的需求达到8000多万吨，并继续以10％的速度逐年递增。其中瓶用聚酯需求约3000多万吨，年增长率为20％以上。我国是最大的聚酯瓶需求国之一，目前年需求量高达400多万吨，年增长率为25％以上。大量的瓶用聚酯材料使用造成了数量可观的废旧聚酯材料，给自然环境形成了巨大压力。因此如何对这些废旧的瓶用聚酯材料进行再生处理，减少环境污染，同时变废为宝，实现瓶用聚酯材料宝贵资源的回收利用已经成为资源与环境领域内近年来相当引人关注的研究课题。

聚酯多元醇是一类带有活性羟基的反应性齐聚物，数均分子量一般为700－7000，通过固化反应可以进行链的延伸、支化和交联，在涂料、层压材料、模塑材料、灌封材料、感光树脂、腻子和增塑剂等方面得到了广泛的应用。由于聚酯多元醇是一个需求量大、使用面广的中间原材料，不断研究开发聚酯多元醇的新品种和新工艺，降低其原材料生产成本，提升其附加值，特别是采用废旧聚酯为主要原材料，更具应用推广之价值。

近年来，采用废旧聚酯为原材料制备聚酯多元醇及其应用研究，有较多的研究报道。2000年12期的《中国资源综合利用》报道了法国FBI公司用废聚酯制造芳香族聚酯多元醇的技术。大致方法为把回收的聚酯瓶或其它聚酯制品粉碎后投入反应釜, 加入乙二醇、二甘醇等小分子二醇及催化剂, 加热回流, 使聚酯发生醇解,得到齐聚物, 减压除去多余的二醇化合物, 即得到相对分子质量数百甚至1000以上的芳香族聚酯多元醇。德国企业聚酯opur GmbH公司利用聚酯回收料生产出多元醇，其生产线产能为4000吨，主要供应用于硬泡生产的芳香族聚酯多元醇等。国内采用废旧聚酯材料经醇解制备聚酯多元醇，再进一步制备各种漆或涂料（毕玉遂等，废旧聚酯改性生产漆包线绝缘漆的工艺研究，山东工程学院学报，2000 ,14；孙永泰，废聚酯饮料瓶裂解制备聚酯清漆，现代涂料与涂装，2009 ,12；温占玺，聚酯废料生产高强度漆包线漆，中小企业科技，2001 ,1；邵建新等，用废聚酯塑料生产绝缘漆的研究，化学通报，2001 ,21）。

采用废旧聚酯料为主要原材料制备聚酯多元醇，已有一些专利报道。专利200810037671公开了一种用聚对苯二甲酸乙二醇酯废料制备聚酯多元醇的方法。将基于聚对苯二甲酸乙二醇酯的废料与醇和／或胺在催化剂存在下、氮气保护下进行醇解反应，进一步和环氧植物油在氮气保护下进行反应，真空下保温1～10小时制得聚酯多元醇，羟值范围在270～700mgKOH/g范围。专利96111216发明了一种由涤纶废料制造用于聚氨酯泡沫塑料的聚酯多元醇制备方法。采用混合醇为醇解剂，醇解剂中每摩尔混合醇的羟基为2.0－3.0摩尔，最好是2.2－2.6摩尔。醇解反应时羟基浓度（醇解剂中羟基重量与废料中涤纶树脂重量之比）在20－60%范围，最好是25－40%。制得聚酯多元醇的主要性能是羟基含量6－18%，涤纶树脂成分含量25－60%，20℃粘度400－2000厘泊。

国内外关于废旧聚酯制备聚酯多元醇的研究及应用虽然取得了一定的进展，但是关于聚酯醇解终点的控制没有公开报道，而残留聚酯对聚酯多元醇的后期应用会有不良影响，一定程度上影响了废旧聚酯制备聚酯多元醇的推广运用。此外，目前专利报道的常用废旧聚酯制备聚酯多元醇的技术仅限于乙二醇、二乙二醇、甘油等常见多元醇的醇解工艺，制备的聚酯多元醇结构单一，适用面窄。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于克服现有技术中以回收聚酯瓶为主要原材料来制备聚酯多元醇方法中存在的残留物多及产物结构单一的问题，提供一种以废旧聚酯瓶为主要原材料制备聚酯多元醇的方法，且采用薄层色谱法便捷有效的控制醇解终点。用该方法制备的聚酯多元醇羟值 150－310 mgKOH/g，数均分子量5000－7000（凝胶渗透色谱法测定，流动相四氢呋喃），分子量分布指数为（1.7~2.5）；生产成本为目前同类产品的65％~80％。

为了解决上述的技术问题，本发明提供的以废旧聚酯瓶为主要原料制备聚酯多元醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：