[發(fā)明專利]一種利用胺醇體系解聚聚碳酸酯材料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111136205.9
• 申請(qǐng)日: 2021-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113912476B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王慶剛;徐廣強(qiáng);周先悅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所
• 主分類號(hào): C07C37/00
• 分類號(hào): C07C37/00;C07C39/16;C07D263/22;C07D265/10;C07D267/06;C07D267/22
• 代理公司: 哈爾濱市陽(yáng)光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 李恩慶

本發(fā)明公開(kāi)了一種利用胺醇體系解聚聚碳酸酯材料的方法，屬于聚碳酸酯解聚的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的方法是在胺醇類化合物參與下實(shí)現(xiàn)聚碳酸酯的解聚獲得雙酚A和1,3?氧氮雜環(huán)?2?酮有機(jī)小分子，從而實(shí)現(xiàn)廢棄聚碳酸酯的有效利用。本發(fā)明提供的解聚方法過(guò)程簡(jiǎn)單、易操作、后處理簡(jiǎn)單，工藝綠色環(huán)保，反應(yīng)在溫和條件下即可高效進(jìn)行，且各種不同結(jié)構(gòu)的胺醇化合物均對(duì)聚碳酸酯具有很好的解聚效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用胺醇體系解聚聚碳酸酯材料的方法，屬于聚碳酸酯解聚的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚碳酸酯作為一種熱塑性聚合物開(kāi)始進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)，其具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和無(wú)定形的特性，被視為理想的工程塑料。目前已廣泛用于建筑面板、光存儲(chǔ)介質(zhì)、容器、安全產(chǎn)品、電子產(chǎn)品、汽車等諸多領(lǐng)域，其產(chǎn)量已逐漸增加到每年500萬(wàn)噸。盡管聚碳酸酯已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)，但它本身的毒性已經(jīng)引發(fā)人們的擔(dān)憂，在許多國(guó)家，聚碳酸酯禁用于嬰兒奶瓶和嬰兒配方奶粉包裝。盡管如此，聚(雙酚A碳酸酯)的回收并沒(méi)有受到太多關(guān)注，大部分并沒(méi)有被回收，而是通過(guò)填埋、焚燒或是機(jī)械回收，最終還是進(jìn)入垃圾場(chǎng)填埋或能源回收，然后通過(guò)聚碳酸酯自身慢慢降解，大量的毒性物質(zhì)雙酚A(BPA)以不可恢復(fù)的形式進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)人類健康造成威脅。

但在過(guò)去的幾十年里，塑料的回收引起了人們極大的關(guān)注，并且回收技術(shù)得到了快速的發(fā)展。目前廢舊PC材料的回收主要有物理法和化學(xué)法兩種。其中物理方法包括填埋和機(jī)械處理，而填埋可能造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)；機(jī)械處理可能導(dǎo)致產(chǎn)品失去價(jià)值。另一種回收廢舊PC的方法是化學(xué)回收法，作為一種高效的策略可降低這類垃圾對(duì)環(huán)境和社會(huì)的影響，為填埋處理、機(jī)械回收和能源回收等更傳統(tǒng)的技術(shù)解決方案提供了一個(gè)很好的替代方案。

化學(xué)方法作為回收廢舊PC的主要途徑，其包括熱解、水解、醇解和氨解等解聚方法。其中，熱解存在的主要缺點(diǎn)是選擇性低，會(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物。而水解，氨解，醇解可以再生單體(BPA)，還可以產(chǎn)生有用的其他產(chǎn)物，例如有機(jī)碳酸酯，尿素等。其中胺醇作為解聚試劑目前并無(wú)報(bào)道，但降解產(chǎn)生的1,3-氧氮雜環(huán)-2-酮有機(jī)小分子是重要的化工產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有熱塑性聚合物解聚技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提供一種利用胺醇體系解聚聚碳酸酯材料的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種利用胺醇體系解聚聚碳酸酯材料的方法，該方法為：

在空氣氣氛、一定溫度下，將聚碳酸酯溶于有機(jī)溶劑或不添加其他溶劑，以胺醇類化合物作為醇解試劑，進(jìn)行聚碳酸酯的解聚，獲得雙酚A和1,3-氧氮雜環(huán)-2-酮，實(shí)現(xiàn)聚碳酸酯的降解。

進(jìn)一步限定，聚碳酸酯結(jié)構(gòu)式為：

其中，R¹代表脂肪族或芳香族基團(tuán)。

更進(jìn)一步限定，聚碳酸酯的數(shù)均分子量為10²～10⁷g/mol。

進(jìn)一步限定，胺醇類化合物結(jié)構(gòu)式為：

其中，R₁、R₂代表氫、烷基、烷氧基、芳基或鹵原子，n≥1。

更進(jìn)一步限定，胺醇類化合物的含碳個(gè)數(shù)為1～50。

更進(jìn)一步限定，胺醇類化合物為乙醇胺、3-氨基丙醇、4-氨基-1-丁醇、苯甘氨醇中的一種或兩種以上按照任意比例混合。

更進(jìn)一步限定，胺醇類化合物為乙醇胺。

進(jìn)一步限定，反應(yīng)胺醇當(dāng)量為1-500當(dāng)量。

進(jìn)一步限定，反應(yīng)溫度為20℃～300℃。