微波法在離子液體制備及催化降解PET聚酯回收對苯二甲酸上的應(yīng)用研究.pdf

1、聚對苯二甲酸乙二醇酯是一種優(yōu)良的聚酯材料，在諸多領(lǐng)域如飲料瓶、纖維、薄膜等領(lǐng)域中都有應(yīng)用。但隨著PET產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和產(chǎn)品的廣泛使用，產(chǎn)生大量的PET廢棄物。降解PET廢棄物的傳統(tǒng)方法需要大量濃酸或濃堿，且催化劑不能重復(fù)回用，設(shè)備腐蝕和污染現(xiàn)象嚴(yán)重。離子液體是一類極具應(yīng)用前景的環(huán)保型溶劑及催化劑，不揮發(fā)、對水和空氣穩(wěn)定，對許多高分子材料具有良好溶解性及催化降解性。另外，微波加熱法可極大促進(jìn)有機(jī)反應(yīng)。本論文采用微波加熱法合成了若干種離子液

2、體，并選取其中一種離子液體，在微波條件下對廢棄的PET進(jìn)行催化降解并回收對苯二甲酸，為廢棄PET的降解提供了新的方法與思路。主要研究內(nèi)容如下：
　　 首先，在微波條件下，以氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)、氯化鋅為原料，合成離子液體1-丁基-3-甲基咪唑氯鋅酸鹽，并與常規(guī)合成方法進(jìn)行對比。同時(shí)考察了溶劑對離子液體合成的影響。結(jié)果表明：運(yùn)用微波法合成離子液體的效率遠(yuǎn)高于常溫合成法；所用溶劑對離子液體的合成產(chǎn)率影響較大

3、；不同原料比對所合成離子液體的化學(xué)結(jié)構(gòu)影響不大；原料摩爾比為[Bmim][Cl]：ZnCl2=1:2時(shí)，合成的產(chǎn)率最高。
　　 以合成的離子液體1-丁基-3-甲基咪唑氯化鋅鹽為催化劑，醇解聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，回收生成的對苯二甲酸(TPA)?？疾炝穗x子液體的合成條件、離子液體加入量、溶劑加入量、降解溫度、降解反應(yīng)時(shí)間等因素對離子液體降解效果的影響。結(jié)果表明：(1)合成的離子液體可有效的催化降解PET，且對TPA的回收率

4、可達(dá)20％左右。微波法與常溫合成法制備的離子液體具有相同降解效果；使用不同溶劑合成的離子液體對PET的降解效果差異不大。
　　 本實(shí)驗(yàn)成功的從聚酯降解產(chǎn)物中回收了對苯二甲酸，且純度較高；隨著離子液體加入量的增加，對苯二甲酸的回收率反而會(huì)降低；降解反應(yīng)中，增加溶劑乙二醇的用量不會(huì)對對苯二甲酸的回收率產(chǎn)生明顯影響；降解溫度越高，聚酯的降解效果越好；隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，TPA的回收率會(huì)增加，但回收率有極限值。
　　 運(yùn)用常規(guī)常

5、溫合成法或微波反應(yīng)合成法合成了氫氧化1-丁基-3-甲基咪唑，測定合成產(chǎn)率并運(yùn)用指示劑滴定法、電位滴定法對其羥基含量進(jìn)行了測定。結(jié)果表明：以環(huán)己烷為溶劑合成氫氧化1-丁基-3-甲基咪唑時(shí)，隨著反應(yīng)物中KOH比例的增加，離子液體產(chǎn)率呈先增加后減少的趨勢；隨著常溫合成反應(yīng)時(shí)間的延長，合成離子液體的產(chǎn)率逐漸下降；生成的離子液體中的羥基含量與理論值較接近，大約都在21%左右；電位滴定法滴定離子液體所得結(jié)果與指示劑滴定法所得結(jié)果差異較大。