[发明专利]一种尼龙66材料的醇解回收方法

说明书

本发明提供一种尼龙66材料的醇解回收方法，所述方法包括以下步骤：(1)以酸为催化剂，将尼龙66颗粒、醇及催化剂按一定比例置于密闭的高压反应釜中，在搅拌及加热的条件下进行醇解反应；(2)醇解结束后，用有机溶剂多次萃取，合并萃取相减压旋蒸出萃取剂，得到己二酸二烷基酯粗产物，继而对所述粗产物减压蒸馏，收集相应馏分得精制己二酸二烷基酯；(3)向步骤2)中得到的萃余相中于常温下加入一定量的碱并搅拌，反应一段时间后再加热至反应完全，然后减压蒸馏，收集相应馏分得精制己二胺。与现有技术相比，本发明提供的尼龙66材料的醇解回收方法操作简单易控制，条件温和能耗低，成本低廉、催化性能稳定，易于实现工业化。

技术领域

本发明涉及高分子聚合物的回收领域，尤其涉及一种尼龙66(PA66)材料的醇解回收己二酸二烷基酯和己二胺的方法。

背景技术

尼龙66(PA66)也称聚酰胺66，是人类成功研制并实现工业化的第一个聚酰胺纤维品种。由于具有良好的耐磨性、耐溶剂性及优良的力学性能等，除了大量用于纺织品生产外，在塑料工业、渔业及农业上也得到了广泛应用。由于对PA66消费需求的增长，随之产生的废弃物也越来越多。早期采用的填埋处理方式不仅浪费了可再生资源，又占用了大量的土地，且容易污染地下水资源。而机械回收则是通过粉碎、熔融、挤压、注塑制成新的产品，但新产品的性能和品质都达不到原产品的要求。化学回收又称为三级回收，即在热和化学试剂的作用下，尼龙材料发生降解反应，形成低相对分子量的产物，产物可进一步再聚合或利用，从而实现资源的循环与利用，是一种比较彻底的回收方式，符合原子经济性的原则。

化学回收主要有水解法和醇解法，其中水解法报道的比较多，比如专利CN101423478A以硫酸和甲酸为催化剂，PA66水解生产己二酸、己二胺；专利CN 101857540A以盐酸为催化剂，PA66解聚生成己二酸、己二胺盐酸盐和聚六亚甲基单(双)胍盐酸盐。尽管上述工艺可降解PA66回收相应的产物，但均存在工艺流程复杂、反应时间较长、后处理步骤繁琐、降解率低等缺点。另有Meng等(Polymer Degradation and Stability.2004,83(3):389-393)在超临界条件下考察了PA66水解，取得了一定的研究进展，但反应条件苛刻，需在高温高压下进行(380℃，22.0～28.0MPa)，对设备材质要求高，不仅难以实现大规模操作，还会对环境产生严重的负面影响，不符合低碳经济的发展趋势。因此，随着绿色化学的产生和发展，如何引入新的思路，发展新的方法和工艺来实现对废尼龙类材料的高效循环利用，是当前高分子材料研究领域一个重要的研究方向。而有关PA66醇解反应的研究尚未见文献或专利报道，本发明旨在提供一种酸催化醇解PA66解聚生成己二酸二烷基酯和己二胺的方法，并实现两种产物的分离与精制，从而达到高效循环利用PA66的目的，为实现工业化提供一条可行的路线。

发明内容

本发明的目的在于引入新的思路，提供一种尼龙66材料的醇解回收方法，所述方法包括以下步骤：

(1)以酸为催化剂，将尼龙66颗粒、醇及催化剂按一定比例置于密闭的高压反应釜中，在搅拌及加热的条件下进行醇解反应；

(2)醇解结束后，用有机溶剂多次萃取，合并萃取相减压旋蒸出萃取剂，得到己二酸二烷基酯粗产物，继而对所述粗产物减压蒸馏，收集相应馏分得精制己二酸二烷基酯；

(3)向步骤2)中得到的萃余相中于常温下加入一定量的碱并搅拌，反应一段时间后再加热至反应完全，然后减压蒸馏，收集相应馏分得精制己二胺。

优选的，在步骤1)中，所述尼龙66颗粒与酸催化剂的摩尔比为1:1.5～1:4，所述尼龙66颗粒与醇的摩尔比为1:5～1:30，反应温度为100～160℃，反应时间为3～8h，搅拌速度为200～600r/min。

优选的，在步骤1)中，所述酸催化剂为甲酸、磷酸、硫酸、苯磺酸、对甲苯磺酸或邻苯二甲酸中的一种。