论文部分内容阅读
聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)塑料可以利用超临界甲醇进行高效分解,并得到可以作为循环再利用资源的对苯二甲酸二甲酯(DMT)和丁二醇(BG)单体,因此,利用超临界醇类物质作为PBT分解介质的研究受到了人们的关注。本文选用无水乙醇、1-丙醇及1-丁醇三种醇类物质作为超临界介质对PBT进行分解回收实验。利用红外光谱、热性能分析、高效液相色谱、气相色谱-质谱联机等分析技术确定了分解产物的组成;PBT的分解效果根据分解产物中不溶于氢氧化钾乙醇溶液的残留物的量表征。实验结果表明,在三种醇介质的分解反应中,分解产物中含有对苯二甲酸烷基羟丁基酯、对苯二甲酸二丁二醇酯(BHBT)、对苯二甲酸二烷基酯、丁二醇(BG)、四氢呋喃(THF)以及具有PBT重复单元结构的聚合度较低的酯链。分解率分析结果表明:在临界压力以上,反应压力对分解效果的影响很小;反应时间及温度对分解反应有正面影响。且三种醇类介质的分解率大小与甲醇介质相比有甲醇>乙醇>1-丙醇>1-丁醇。采用端基分析的方法对三种醇类介质中的PBT分解行为进行了动力学分析。实验温度选取T=1.25Tc,投料比为5.8,求解各体系的分解反应速率常数和平衡常数,结果如下:k乙醇(0.2907g-PBT·(mol·min-1))> k1-丙醇(0.1979 g-PBT·(mol·min-1))>k1-丁醇(0.1772 g-PBT·(mol·min-1))。在300~400℃的温度范围内求解分解反应的表观活化能,三种介质的活化能值均高于甲醇体系。选用乙二醇作为PBT分解反应的介质进行了高温分解实验,探讨各种实验参数对分解效果的影响,以研究不同醇类介质对PBT分解行为的影响。反应得到的分解产物利用红外光谱及气相色谱-质谱联用进行分析,结果表明,分解产物中初步判断含有对苯二甲酸羟乙基酯(BHET),丁二醇(BG),四氢呋喃(THF)及具有PBT相同重复单元结构的低聚合度长链聚酯。反应时间及温度对分解效果有正面影响。在温度为400℃,投料比5.8时,反应在25min的分解率为82.60%。