[發明專利]聚合物降解

有效

• 申請號: 201580076799.5
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN107406618B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: T·胡浩德特;V·菲利皮;M·維拉普拉納·阿蒂加斯
• 申請（專利權）人: 愛奧尼亞技術有限責任公司
• 主分類號: C08J11/24
• 分類號: C08J11/24;C08J11/16;C08L67/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

本發明涉及采用催化劑在溶劑中將聚合物降解成低聚物和/或單體的方法和包括能夠將聚合物降解成低聚物和/或單體的催化劑的官能化磁性顆粒。本方法和顆粒提供高選擇性和高轉化率。

技術領域

本發明的領域為使用催化劑在溶劑中將聚合物降解成低聚物和/或單體的方法和包含能夠將聚合物降解為低聚物和/或單體的催化劑的官能化磁性顆粒。本方法和顆粒提供了高選擇性和高轉化率。

背景技術

關于通常作為產品或材料存在的使用過的聚合物(或塑料)的降解，應注意的是，因為缺乏分離方法(例如第一聚合物與第二聚合物，如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的分離)而通常受到阻礙。因此，大量使用過的聚合物被用作燃燒的燃料。

值得注意的是聚合物(如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET))的化學再循環被認為是成本有效的，只應用例如超過50千噸/年的相對較高容量的回收生產線。最可能的是，這樣的生產線只與非常大的聚合物生產商的生產基地相結合。過去曾進行多次工業規模的嘗試以建立這種化學回收廠，但沒有取得巨大的成功。甚至在例如日本有希望的化學再循環迄今尚未成為工業突破；因此，似乎有兩個主要原因：第一，在一個單一場所難以有所需大量的穩定且連續的廢瓶來源，第二，收集的瓶子的穩步上升的價格和價格波動。因此，盡管每年生產的大量PET(50,000噸)形成近似量的廢棄物，但沒有引入經濟上可行的方法。

另一個問題是，如果分離(部分)成功，則降解到較小的構建單元仍然是困難的。許多方法或工藝不具有足夠的選擇性，即由試劑對兩個或更多個底物或對相同底物的兩個或更多個位置的競爭性攻擊所顯示出的識別力相對較低。其通常由競爭反應的速率常數的比率或由這些比率的十的對數來定量表示。另外，轉化太低；反應物(聚合物)至所需產物(單體或低聚物)的有效轉化而沒有在副產物方面的大量浪費生產是一個問題。因此，被認為是選擇性乘以轉化率的結果的收率也很低。

在溶劑中使用催化劑，特別是游離催化劑的問題是在第一次使用后幾乎不可能回收催化劑。由于催化劑通常相當昂貴，所以人們希望至少大部分地回收催化劑，并二次，優選更多次重復利用催化劑。如果浪費在百分之幾以下的數量級，那么催化劑的浪費是可接受的。在這方面，Wang(在Wang等人，“Fe-containing magnetic ionic liquid as aneffective catalyst for glycolysis of poly(ethylene terephthalate)”，Cat.Comm.11(2010)，第763-767頁中和在Eur.Pol.J.，Pergamon Press Oxford，第45卷，第5期，2009年5月1日，第1535-1544頁中)和Xueyuan Zhou等人(在Pure and AppliedChemistry，第84卷，第3期，2012年1月1日，第789-801頁中)提到使用催化劑降解PET，不重復使用催化劑并具有適度的結果。在這些方法中使用的催化劑的量相對較高(每重量份PET使用17-80重量％催化劑)且結果遠不是最佳的。