论文部分内容阅读
随着聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)用量的不断增加,废旧PET也日益剧增,由于PET多为一次性使用,并且难降解,为此,国内外大力开发废旧PET的回收技术。多元醇是合成聚氨酯复合材料的原料之一,常用的多元醇主要有聚酯多元醇与聚醚多元醇两大类。聚酯多元醇因主链内含有-COO-单元,刚性大,与其它原料组分互溶性比聚醚多元醇差,价格也较高。聚醚多元醇主链中含有-C-O-C-单元,且醚键内聚能较低,易于旋转,故由此制备的聚氨酯柔顺性较好,耐寒性和耐水性优良。目前,这两类多元醇主要源于石油化工原料制得。因此,本论文利用可再生资源PET为原料,采用化学法将回收PET醇解制备兼有聚酯和聚醚特点的多元醇,开发回收PET循环利用的新途径,具有重要的理论意义和应用价值。本论文通过回收PET化学醇解和酯化反应,制备了两种新型的聚酯-聚醚多元醇,并对其合成工艺及其影响因素进行了研究。以季戊四醇(PER)和二甘醇(DEG)为复合醇解剂,以醋酸锌(Zn(AC)2·2H2O)为催化剂,采用不同的PER/DEG质量比,以顺丁烯二酸酐(MA)为扩链剂,在一定反应温度和反应时间下,将PET醇解和酯化,合成了 PET基聚酯-聚醚多元醇(PPEE)。讨论了催化剂、反应温度、PER/DEG的质量比、MA的量对PPEE性质的影响规律。对PPEE多元醇酸值的影响次序是:催化剂>顺丁烯二酸酐>季戊四醇;对羟值的影响次序是:季戊四醇>催化剂>顺丁烯二酸酐。在多次试验的基础上,确定了优化的合成工艺条件。采用红外光谱、核磁共振氢谱(1HNMR)和核磁共振碳谱(13CNMR)对PPEE多元醇的结构进行了表征。谱图说明多元醇分子中含有端羟基-OH、C=O、C-O-C基团,表明合成的多元醇为聚酯-聚醚多元醇。在PET与DEG反应体系中添加天然物质松香,以DEG为醇解剂,以Zn(AC)2`2H20和对甲苯磺酸为复合催化剂,合成了 PET-松香基聚酯-聚醚多元醇(PRPEE),通过正交实验讨论了松香的用量、反应时间、反应温度、PET/DEG的质量比对PRPEE多元醇性质的影响规律。对PRPEE多元醇酸值的影响次序是:松香>催化剂>顺丁烯二酸酐;对PRPEE多元醇羟值的影响次序是:松香>顺丁烯二酸酐>催化剂。以上两种制备多元醇的工艺条件温和,反应无三废排出,原料价廉易得,成本低,反应过程简单,操作方便,产品澄清透明,适合工业化生产。