[發明專利]一種廢棄聚酯分解回收制備粉末涂料用聚酯的方法

無效

• 申請號: 200610154611.7
• 申請日: 2006-11-10
• 公開（公告）號: CN101177503A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 許忠斌;逯德木;鄭素霞;佟立芳;方征平;胡立勤
• 申請（專利權）人: 寧波市鄞州天順塑粉廠;浙江大學
• 主分類號: C08J11/24
• 分類號: C08J11/24;C08G63/78;C08G63/85;C09D167/00;C09D5/03
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司
• 代理人: 袁忠衛

技術領域

本發明涉及一種回收利用廢棄聚對苯二甲酸乙二醇酯的復合解聚方法與粉末涂料用聚酯制造方法，特別涉及廢棄聚對苯二甲酸乙二醇酯在微波和紅外復合加熱條件下醇解、酯化。

背景技術

隨著粉末涂料行業的迅速增長，預計2010年我國的粉末涂料市場產量將達到40-45萬噸，對聚酯的年需求在15-20萬噸，聚酯樹脂需求量將以每年15％的速度增長。盡管我國聚酯樹脂產品已基本能滿足用戶的要求，但性能和價格等方面仍與市場需求存在一定差距。因此，怎樣才能制造出價格低廉，性能優越的聚酯樹脂成為一個重要的研究方向。

雖然廢棄聚對苯二甲酸乙二醇酯對環境不會直接產生污染，但會占據大量的空間，因其具有極強的化學惰性，很難被空氣或微生物所降解，將會對環境造成很大的影響。因此，近年來廢聚酯的再資源化日益受到世界各國的重視。廢棄聚對苯二甲酸乙二醇酯的再生利用，不但可以減少環境污染，而且可以變廢為寶，但目前只有很少部分被利用，其余的被隨意丟棄，造成資料浪費和環境污染。因此，其回收利用技術有著廣闊的前景。

眾所周知，化學解聚是將聚酯廢料解聚為單體(如對苯二甲酸TPA、對苯二甲酸二甲酯DMT、對苯二甲酸二乙二醇酯BHET、乙二醇EG等)或其它化學品，經分離、純化后，重新作為聚酯的原料或其它化工原料，從而實現聚對苯二甲酸乙二醇酯資源的循環利用。目前聚對苯二甲酸乙二醇酯的化學解聚方法主要有水解法、醇解法等，水解法需加入酸或堿做催化劑，反應過程中有廢酸液、廢堿液排出，污染環境，而且后處理困難，工藝復雜；化學醇解法需要高溫、高壓，工藝上實現較困難。目前以廢聚酯為原料醇解制備粉末涂料用聚酯的方法，一般是直接將廢聚酯和二元醇加到反應器中，在二元醇的沸點下進行醇解。該方法的缺點是，由于不能把溫度升到二元醇沸點以上，因此解聚時間較長，反應時間往往需要幾小時，并且難以提高廢聚對苯二甲酸乙二醇酯的添加量。從廢料利用與循環再生的觀點考慮，聚酯廢料的用量越高越好。另外，反應時間越短成本越低。

目前，在提高聚酯廢料用量和減少反應時間方面的解決方法，有人提出先使聚酯廢料熔融并添加必要量的錫系或鈦系催化劑，再添加二元醇進行解聚的方法；另外，為了縮短聚酯廢料在反應器中的熔融時間，還提出了使用混煉機將聚酯廢料熔融后再加到反應器中反應的方法；南斯拉夫A.Krzan等人研究了單純微波作用下聚對苯二甲酸乙二醇酯的醇解反應，專利號為028277139的中國專利也報道了在微波加熱條件下，對廢棄聚對苯二甲酸乙二醇酯進行醇解，解決了醇解反應中反應條件苛刻的問題，但是單純微波作用下的醇解反應不易控制，氧化程度比較嚴重，醇的揮發量很大。本發明所提出的復合加熱法，可以很大程度上減少醇解過程中的醇揮發量，使反應比較平和，氧化程度也明顯降低。

由于廢聚酯醇解產物的組成成分復雜，再加上降解產物平均分子量難以測定等原因。所以，各種條件對醇解程度的影響以及醇解過程調控的研究報道甚少；而了解和分析醇解程度，設法改進醇解方式，采用復合加熱使反應在比較溫和的條件下進行，進而由醇解中間體直接制備黏合劑、涂料等可省去許多分離環節，例如對苯二甲酸單體或低聚物的分離純化等后續環節。因此，本發明可以減少能耗，縮短工藝流程和反應周期，是廢聚酯再資源化的一條有效途徑。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種反應條件溫和、反應易控制、較短時間內解聚、后處理過程簡單、整個工藝合理實用的廢棄聚酯分解回收制備粉末涂料用聚酯的方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種廢棄聚酯分解回收制備粉末涂料用聚酯的方法，其特征在于步驟依次為：

以二元醇作為解聚劑，將一定量的廢棄聚對苯二甲酸乙二醇酯，二元醇與催化劑醋酸鋅投入反應器中，用電動攪拌機于30～500r/min下攪拌，攪拌均勻后，先放入紅外加熱箱內，在溫度190～260℃下加熱0～1h，再放入微波爐內，在一定功率范圍如500～2000W下加熱0～15min；然后在解聚產物中按配比加入己二酸或對苯二甲酸等多元酸，酯化催化劑三氧化二銻，再放入微波爐中進行0～10min的酯化縮聚，反應完成后得到粉末涂料用聚酯。

上述反應中原料的重量份數分別為：

廢聚對苯二甲酸乙二醇酯100份

二元醇1～60份

己二酸或對苯二甲酸等多元酸1～30份

醋酸鋅0.1～1.5份

三氧化二銻0.01～0.5份。

所述的廢棄聚對苯二甲酸乙二醇酯是指經清洗但未處理過的瓶片或纖維，大小控制在1-10mm范圍以內，便于分解。