[发明专利]一种含酯键高分子树脂的低温快速降解及分离的方法

说明书

本发明公开了一种含酯键高分子树脂的低温快速降解及分离的方法，包括以下步骤：（1）将含酯键高分子树脂进行预处理；（2）将反应溶剂和催化剂混合得到反应液，将步骤1中经过预处理的酯键高分子树脂与反应液混合，得到反应体系，将反应体系在40～150℃下反应1～200 min，（3）反应结束后降解产物或催化剂从反应液中自然沉淀析出；（4）收集反应液或反应溶剂和催化剂并实现重复利用；收集降解产物。本发明提供的方法在收集降解物的同时，增加反应溶剂的收集步骤，且所收集的反应溶剂还能够进行重复利用，能够实现含酯键树脂聚合物低成本、高效快速的降解回收，适用于工业化生产。

技术领域

本发明涉及固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种含酯键高分子树脂的低温快速降解及分离的方法。

背景技术

含酯键高分子树脂材料是一种价格低廉、合成工艺简单、且具有优良的力学性能及加工性能的高分子材料，被广泛应用于轨道交通、化工设备、轻量化工程、风电能源、绿色建筑、生物医药等各个领域。然而，随着这些材料的大量生产和应用，不可避免地会产生大量的固体废弃物。而这些废弃物往往被丢弃在陆地上或海洋中，由于大多数不可生物降解，或者因具有良好的化学稳定性，需要较长时间才能完全降解，从而对周边环境造成了严重威胁。同时，合成这些材料的原料皆来自于有限的石油资源，是一种潜在的高价值二次资源，若不加以回收利用，除了会给环境带来沉重负担外，还会造成资源巨大浪费。如何将这些高价值有机固体废弃物进行高效、简单和绿色地回收利用，已成为亟待解决的难题。

相较于机械回收和热能回收而言，化学法是回收含酯键高分子树脂非常有前景的方法，目前采用的化学法主要为溶剂化学降解法。然而，虽然溶剂化学降解法能够实现对含酯键树脂材料的降解，但反应温度高，或者需要高压及较长的反应时间，特别是产物和反应液由于互溶导致分离困难、过程复杂，技术成本高、不利于工业化生产。因此，提供一种能够实现含酯键高分子树脂低温快速降解分离的方法，能够改变现有技术的不足，对于推广含酯键高分子树脂的降解具有现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种含酯键高分子树脂的低温快速降解及分离的方法，反应结束即实现降解产物或催化剂和反应液的分离，可较容易地收集降解物和反应液，且所收集的反应液还能够进行重复利用，实现了含酯键高分子树脂低成本、高效快速的降解回收，适用于工业化生产。

本发明通过下述技术方案实现：

一种含酯键高分子树脂的低温快速降解及分离的方法，包括以下步骤：

步骤1：将含酯键高分子树脂进行预处理；

步骤2：将反应溶剂和催化剂混合得到反应液，将步骤1中经过预处理的含酯键高分子树脂与反应液混合，得到反应体系，将反应体系在40～150℃下反应1～200min；

步骤3：反应结束后降解产物或催化剂从反应液中沉淀析出；

步骤4：收集反应液或分别收集反应溶剂和催化剂，待重复利用；收集降解产物。

进一步地，所述反应溶剂为醇或酮中的至少一种，或者醇或酮中的至少一种与水的混合溶剂。

进一步地，所述醇或酮中的至少一种与水的混合溶剂中醇或酮中的至少一种与水的体积比为1:0～0.5。

进一步地，所述的醇包含低沸点醇：甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、己醇中的至少一种；所述的酮包含低沸点酮：丙酮、丁酮中的至少一种。

进一步地，所述催化剂包含：醇盐、金属盐、金属氧化物或氢氧化物中的至少一种。

进一步地，步骤2中所述的反应体系是将步骤1中预处理得到的含酯键高分子树脂与反应液以重量百分比为1:1～100比例混合、催化剂的质量浓度占反应液的1～60％。

进一步地，所述的含酯键高分子树脂包括含酯键的热固性树脂或热塑性树脂中的至少一种。