PET醇解及其再利用介绍.PPTX

PET醇解及其再利用目录PET简介01PET回收方法02化学回收03PET醇解的催化剂选择04影响醇解率的因素05醇解产物的利用06目录PET简介01PET回收方法02化学回收03PET醇解的催化剂选择04影响醇解率的因素05醇解产物的利用06一、PET简介1、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）,俗称涤纶树脂。（1）性能：无毒、耐气候性、抗化学药品稳定性好、耐蠕变、抗疲劳性、耐摩擦性好。（2）应用：纤维领域；薄膜片材领域；包装瓶领域；电子电器领域；汽车配件；机械配件等。2、合成方法目录PET简介01PET回收方法02化学回收03PET醇解的催化剂选择04影响醇解率的因素05醇解产物的利用06二、PET回收方法1、2013年聚酯总产量已达4332万吨。2、聚酯废物的主要来源：（1）生产和加工的过程中余料、边角料等。（2）废旧生活用品：纺织用品、包装材料和工程材料等，典型废物如PET饮料瓶。3、回收方式（1）初级回收（直接回收）。（2）能量回收：一般不能循环利用的废旧聚酯，可采用能量回收。（3）物理回收：一般是通过分类、清洗、粉碎、熔融和再造粒。方式：①加入到其他塑料产品中，降低其成本；②制备新的包装容器，其容器不适用于食品行业。（4）化学回收：醇解法、水解法、胺解或氨解以及其他一些降解方法。（5）生物降解法：依靠生物的作用，降低高分子的分子量。目录PET简介01PET回收方法02化学回收03PET醇解的催化剂选择04影响醇解率的因素05醇解产物的利用06三、化学回收1、水解法水解反应方程式：根据水解的PH值的不同可以划分为：酸性水解、碱性水解和中性水解。(1)酸性水解：一般用硫酸。优点：常压、反应时间短、对苯二甲酸纯度高（99%）;缺点：浪费大量的浓酸、设备腐蚀大、易污染环境，且EG难回收。（2）碱性水解：采用（3-20%）的KOH、NaOH、氨水等碱性溶液。优点：常压、产物较纯；缺点：反应有碱液流出、易污染环境和设备，需加大成本处理。（3）中性水解：在200-300 ℃、1-4 MPa,过量水或水蒸气，且水与PET比例为2-12.优点：环保；缺点：反应温度比较高，产品得率低。2、醇解醇解试剂种类繁多，一般采用甲醇和乙二醇，通过解聚聚酯生产相应的单体或低聚物。（1）甲醇醇解：产物为对苯二甲酸二甲酯（DMT）和乙二醇。优点：操作工艺简便，降解效果好；缺点：产品不易提纯，反应条件比较苛刻。甲醇醇解反应方程式：（2）二乙醇醇解：生成对苯二甲酸乙二醇酯（BHET）。优点：条件温和，无腐蚀。缺点：其间的多聚体不易分离。乙二醇醇解反应方程式：（3）胺解或氨解①胺解：产物为对苯二甲酸二酰胺和乙二醇，其反应方程式：②氨解：产物为对苯二甲酸二胺和乙二醇，其反应方程式：（4）其他降解方法：热裂解法：PET经过高温，酯键断裂形成乙烯基酯和羧酸，继续高温产生CO、CO2、乙醛、芳香酸和乙烯基酯。目录PET简介01PET回收方法02化学回收03PET醇解的催化剂选择04影响醇解率的因素05醇解产物的利用06四、PET降解催化剂1、金属催化剂催化机理：2、催化剂使用现状（1）目前使用催化剂：氯化亚锡（7万/吨）、醋酸锌（1万/吨）、醋酸铅、醋酸锰、磷酸钛（7万/吨）、沸石（纳米复合催化剂）、离子液体（1-丁基-3-甲基咪?溴盐、1-丁基3-甲基咪?四氯铁酸盐）、三异丙氧基铝、醋酸锌/碳酸钠、醋酸锌/环己胺。①氯化亚锡：无色或白色斜晶系结晶。相对密度2.710，熔点37.7 ℃。在熔点下分解为盐酸和碱式盐，在空气中逐渐被氧化成不溶性氯氧化物，溶于醇、乙醚、丙酮、冰醋酸中，在浓盐酸中溶解度大大增加。遇水则分解，中性的水溶液易分解生成沉淀，酸性溶液有强还原性，与碱作用生成水和氧化物沉淀，但碱量过剩时，生成能溶解的亚锡酸盐。②氯化亚锡：其在PET醇解过程中的催化机理可以借鉴其在酯化反应的催化机理。其催化反应与一般的路易斯酸催化一样。在反应体系中SnCl2作为LA，不经分解就可以和供电试剂直接作用，二价锡离子的电负性比较高，对羧酸中羰基电子具有一定的吸引作用。作用的方式：通过配位键和羧酸中的羰基π键相络合，致使羧酸羰基碳原子带有更多的正电性。由于酯化反应的亲核特性，更有利于醇发生亲核加成，使反应活性能降低，反应活性增高。③醋酸锌：白色单斜片状晶体，密度1.84，熔点83-86 ℃，可溶于水和乙醇，其水溶液显弱酸性。④醇解催化机理：金属离子的电负性促进金属乙酸盐和醇反应生成金属醇化物，同时生成乙酸，然后由金属醇化物上的金属提供空轨道，与PET中羰基氧的孤对电子配位结合（络合），完成酯交换反应。醋酸锌之所以催化效率高，是由于锌离子电负性较大。（2）醋酸锌研究现状Campanelli J R用ZnAc2为催化剂进行PET水解，得出在相同条件下反应速率较非催化水解法提高了20%