[發明專利]一種氨水水解聚酰亞胺廢棄薄膜回收聚酰亞胺原料的方法

有效

• 申請號: 201310542718.9
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103553906A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 劉少華;唐泉清
• 申請（專利權）人: 上海固創化工新材料有限公司
• 主分類號: C07C63/313
• 分類號: C07C63/313;C07C51/00;C07C217/90;C07C213/00
• 代理公司: 上海華工專利事務所 31104
• 代理人: 李生柱;應云平

一、技術領域

本發明涉及一種氨水水解聚酰亞胺廢棄薄膜回收聚酰亞胺原料的方法，更確切地說涉及氨水水解聚酰亞胺廢棄薄膜的方法，以及水解產品均苯四甲酸和4,4’-二氨基二苯醚的回收方法。

二、背景技術

隨著我國高新技術產業的發展，軍民兩用聚酰胺亞胺薄膜的數量越來越大。目前全國消費聚酰亞胺薄膜3500-4000噸/年，所產生的聚酰亞胺廢棄薄膜約400噸/年，聚酰亞胺廢棄薄膜來源于生產薄膜的切邊和電器設備檢修丟棄的薄膜等。眾所周知，脫水環化完全的聚均苯四甲酰亞胺，它是耐熱性極高、耐化學藥品性能優良的高分子材料，它不像熱塑性工程塑料那樣可熔融熱成型加工，它不溶于所有的溶劑。過去對聚酰亞胺薄膜廢料往往采用深埋地下或焚燒的辦法，但是采用焚燒辦法，焚燒過程中釋放氧氮化合物對環境危害很大；采用深埋辦法，廢料不會降解，還牽涉到用地的問題?？紤]到諸多因素和不便處理，科技工作者想從資源再生利用出發。根據聚酰亞胺的性能，把它進行水解，回收制備其所需的原料，造福于民。

現有技術JP2006-12450,2006.5.18披露：呈粉碎狀態的聚酰亞胺成型品或薄膜，以0.05～20重量%的濃度投入水中，以聚酰亞胺的酰亞胺基摩爾數為基礎，加入20～80倍氫氧根離子[OH^-]的氫氧化鈉或氫氧化鉀，于40～95℃在常壓下進行水解。此法的優點無須高溫高壓水解釜，回收的低分子中雜質較少。此法由于用強堿作為水解劑，殘留在均苯四甲酸二酐中的堿金屬離子會使其碳化，使產品帶有黑點，致使產品質量較差。所以，微電子工業企業用戶提出不要帶黑點的產品，為此需要提供新的水解方法。

三：發明內容

本發明涉及聚均苯四甲酸亞胺，其高分子重復單元結構如下：

本發明采用的氨水為氨和水的水合物，化學式為NH₃.H₂O,他在水中可離解成銨離子和氫氧根離子，以化學反應式表示如下：

HN4⁺在水中又離解成氨水合物和氫離子，以化學反應式的表示如下：

以氨水化合物離解歷程看出本發明聚酰亞胺水解歷程是氨水合物離解的OH^-離子作用聚酰亞胺高分子重復單元結構C-N鍵使之斷裂，OH^-離子鍵合到碳原子上，生成均苯四甲酸。與此同時，HN4⁺在于作用生成的氫離子加成到氮原子上，生成4,4'-二氨基二苯醚。以化學反應式的表示如下：

氨（NH₃），肼（N₂H₂），苯胺（CH₆H₅NH₂）和乙基胺（C₂H₅NH₂）等有機堿性雜質，它們和水反應不完全，生成的離子呈弱堿性，在水中不能完全離解，常壓水解聚酰亞胺的薄膜很困難。

為了改善強堿NaOH或KOH水解聚酰亞胺薄膜生成均苯四甲酸和4,4'-二氨基二苯醚的質量，尤其要克服均苯四甲酸二酐中的黑點問題。本發明者們對聚酰亞胺薄膜水解方法做了專門的研究。最后提出采用氨水（NH₃.H₂O）在中低壓下，于200℃水解聚酰亞胺薄膜的方法。整個技術方案如下：