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理论与研究
周欣等·化学法回收PET合成及性能研究
化学法回收PET合成及性能研究
周欣1,2,周易1,2,邓小亮1,2,温浩宇1,2
(1.四川省宜宾普拉斯包装材料有限公司,四川宜宾644007;
2.四川省宜宾江安普拉斯新材料有限公司,四川宜宾644234)
摘要:选用经化学法回收提纯的苯二甲酸乙二醇酯(r-BHET)为原料,合成了不同r-BHET加量的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),考察了r-BHET的加入对性能的影响。结果表明,r-BHET的加入使PET切片颜色偏暗黄,力学性能与原生PET相当,热性能略优于原生PET,在此基础上进一步探究了催化剂、稳定剂、红蓝剂对100%r-BHET所得PET色度的影响。
关键词:化学法回收;合成;PET;力学性能
中图分类号:TQ323.41文章编号:1009-797X(2024)06-0009-04
文献标识码:BDOI:10.13520/j.cnki.rpte.2024.06.003
0前言
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)因其优良的综合性能被广泛应用于合成纤维、食品包装等领域。但由于PET的不可生物降解性,日益增长的消耗给资源节约带来了巨大挑战,其回收利用对缓解环境及资源压力有着十分重要的意义[1~4]。
目前,废旧PET的回收主要分为物理法和化学法两类。物理法回收不以破坏化学结构为前提,工艺成熟,是目前常用的回收方式,但二次加工过程不可避免地造成了聚酯进一步降解,分子量下降且分子量分布变宽,导致rPET黏度下降,均匀度差,性能下降,因而无法实现无限次循环[5~6]。化学法回收通过PET的解聚反应,在特定条件下将PET降解为小分子单体,可重新聚合制得PET或用作其它合成原料。根据所选用降解剂的不同,PET解聚方法包括醇解法、糖酵解法、水解法、胺/氨解法等。虽然目前化学法回收法面临更高的投资门槛和工艺技术要求,但与物理法相比,再生聚酯有望达到与原生聚酯相当的性能指标,无疑是实现聚酯原级循环利用的最佳手段[4~6]。
化学法回收中,糖酵解法优势明显,设备及反应条件要求较低,解聚单体苯二甲酸乙二醇酯(r-BHET)可作为原料直接合成rPET及用于生产其他产品。本文选用糖酵解法所得r-BHET作为合成单体,基于原生PET配方,将其以不同比例引入合成体系合成PET,与原生PET做对比,考察r-BHET的加入对性能的影响,并进一步探究催化剂、稳定剂、红蓝剂对
100%r-BHET所得PET色度的影响,为其工业化应用提供参考。
1实验部分
1.1主要原材料
对苯二甲酸(PTA),工业级,扬子石化;乙二醇(EG),工业级,四川石化;苯二甲酸乙二醇酯(r-BHET),市售;乙二醇锑,工业级,仪化大康;磷酸,工业级,上海源叶生物科技有限公司;红蓝剂,工业级,嘉洛斯塑料着色(苏州)有限公司。
1.2设备及仪器
100L合成装置,扬州惠通化工技术有限公司;注塑机,MA1600/540,海天塑机集团有限公司;黏度分析仪:3H-2000系列,贝士德仪器科技(北京)有限公司;色度仪,labScanXE,Hunterlab;缺口冲击试验机,QT-7045-MDL,高铁检测仪器有限公司;电子拉力试验机,深圳万测实验设备有限公司;热变形温度仪,SS-3900HV3,松恕仪器有限公司;差热扫描量热仪,DSC214,德国耐驰公司;热重分析仪,TG209F1,德国耐驰公司。
1.3试样的制备
按一定比例将PTA、EG、r-BHET加入酯化釜,氮气压力0.3MPa,逐步升温至240~260℃,根据出
作者简介:周欣(1973-),男,副高级工程师,从事功能性聚酯研发及企业管理工作。
收稿日期:2024-03-21
2024年第50卷
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