超-亞臨界水中聚合物單位BPA、1,4-BD和TPA的穩(wěn)定性研究.pdf

1、在超/亞臨界水體系中,利用石英毛細管反應器(FSCR)研究了聚碳酸酯(PC)解聚單體雙酚A(BPA)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)解聚單體1,4-丁二醇(1,4-BD)、對苯二甲酸(TPA)的穩(wěn)定性,探索溫度、受熱時間等因素對單體穩(wěn)定性的影響,并考察在不銹鋼高壓反應器和FSCR兩種不同反應器中BPA、1,4-BD、TPA的穩(wěn)定性。此外,結(jié)合偏光顯微鏡觀察BPA、TPA在水中相態(tài)隨溫度的變化。研究結(jié)果為PC和PBT的超/亞臨界解聚提供基

2、礎研究數(shù)據(jù)和依據(jù)。
　　 利用FSCR(1.0 mm ID)研究BPA在超/亞臨界水中的穩(wěn)定性。結(jié)果表明在超/亞臨界水中,隨著溫度的升高、受熱時間的延長,BPA穩(wěn)定性下降,分解后主要產(chǎn)物為苯酚和對異丙烯基苯酚。受熱15 min,溫度從260℃升至360℃,反應壓力從1.6MPa升至18.7/MPa時,BPA的回收率從99.04％下降至11.06％。在溫度260℃,受熱15 min至75 min時,BPA回收率從87.80％下降至

3、43.54％。
　　 利用FSCR(1.5 mm ID)研究1,4-BD在超/亞臨界水中的穩(wěn)定性。結(jié)果表明在超/亞臨界水中,隨著溫度的升高、受熱時間的延長,1,4-BD穩(wěn)定性下降,脫水環(huán)化生成四氫呋喃(THF)。受熱15 min,溫度從240℃升至340℃,反應壓力從3.3 MPa升至14.6MPa時,FSCR中1,4-BD的回收率從95.35％下降至55.75％。在溫度260℃,受熱15.min至75 min時,1,4-BD回

4、收率從93.35％下降至62.84％。
　　 利用FSCR(2.3 mm ID)研究TPA在超/亞臨界水中的穩(wěn)定性。結(jié)果表明在超/亞臨界水中,TPA較穩(wěn)定,320℃后才開始發(fā)生分解,TPA受熱分解生成苯甲酸。受熱10min,溫度從320℃升至440℃,壓力從10.6MPa升至15.5 MPa時,TPA回收率從99.99％下降至74.91％。在溫度360℃,受熱時間10 min至90 min,TPA回收率從95.40％下降至75.

5、80％。
　　 通過比較FSCR與不銹鋼高壓反應器中的實驗結(jié)果,發(fā)現(xiàn)不銹鋼高壓反應器器壁對BPA、1,4-BD、TPA的分解均有一定的促進作用。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),得出超/亞臨界水中BPA、1,4-BD、TPA分解反應級數(shù)均為一級,反應活化能分別為70.1 kJ·mol-1、73.4 kJ·mol-1、77.2kJ·mol-1。此外,在FSCR(0.3mm ID)中結(jié)合顯微鏡原位在線研究了BPA、TPA在水中相態(tài)隨溫度的變化,在加