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本研究以超临界醇类为介质，通过聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)在甲醇、乙醇和丙醇中的降解实验，探讨多种超临界介质对PBT降解行为的影响因素，研究了它们的降解速率和降解机理，为废塑料PBT处理技术的开发提供技术支持。本文为国家自然科学基金项目“控制二噁英废弃混合高分子材料复合降解的基础研究”项目的子课题。
PBT具有良好的热稳定性，在氮气中410℃开始分解，在空气中387℃开始分解。在热降解前期，降解为零级反应，其活化能为259.78KJ·mol-1，在降解的中后期，降解为一级反应，其活化能为189.4KJ·mol-1。
PBT在超临界醇类中能完全降解。通过实验室微型可视反应器，成功地观测到PBT在甲醇中的临界特征——乳光现象，系统地观测了PBT在超临界甲醇中的降解全过程。同时利用间歇反应器研究了PBT在不同条件下分别于甲醇、乙醇和丙醇溶液中的超临界降解行为。通过气相色谱/质谱(GC/MS)、气相色谱(GC-FID)、红外光谱(IR)差热分析(DSC)和X衍射等对降解产物进行了定性和定量分析。
PBT在醇类介质中的降解可分为三个区域：超临界区、亚临界区和非超临界区。PBT在非临界区域主要表现为溶胀，PBT的分子量呈缓慢下降，降解反应在聚合物表面进行，反应为传质控制，降解转化率很低；在亚临界区PBT在甲醇中主要表现为溶胀—溶解，降解转化率增大；在超临界区PBT完全溶解于甲醇溶液，降解反应在均相中十分迅速，反应为化学反应控制。PBT在超临界甲醇中生成的单体对苯二甲酸二甲酯(DMT)和丁二醇(BG)的最大收率可分别达到98.1﹪和72.3﹪。
实验研究了PBT在甲醇、乙醇和丙醇中降解特征，并提出了PBT在醇类中的降解-反应模型，即PBT的降解是在聚合物分子链的随机断裂和醇类与聚酯进行酯交换反应的双重作用下而发生的。在不同的醇类溶剂中降解PBT，未降解PBT的分子量均和转化率成一一对应关系。PBT聚合物的大分子长链的断裂大部分是在降解过程的前期完成，PBT的转化率在0～20﹪之间，PBT的分子量随着转化率增加而大幅下降，而转化率在50﹪之后，PBT分子量下降则较为缓慢。研究表明，在降解过程中并不因醇类介质而影响PBT降解的历程，不同的醇类介质仅仅是改变降解的速率和降解时间；实验表明甲醇、乙醇和丙醇对PBT的降解能力依次减弱。
在此基础上比较了PBT、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚碳酸酯(PC)等多种聚酯类塑料在超临界甲醇中的降解特性。多种聚酯在甲醇中的降解存在共性，在甲醇的非临界区域，降聚反应的表观活化能较低，PET、PBT和PC分别为27.19、43.5和35.75KJ·mol-1；在甲醇的超临界区，PET、PBT和PC降解反应的活化能分别为89.79、94.20和80.61KJ·mol-1。实验表明，非超临界区域其降解反应速率常数为超临界区域的1/20左右。