再循环包含溴化污染物的聚苯乙烯材料的方法与流程

本公开涉及再循环包含溴化污染物的聚苯乙烯废料的方法，该溴化污染物包括溴化聚合物阻燃剂。本公开还涉及从聚苯乙烯废料中移除溴化污染物的方法。

背景技术：

1、消费后聚苯乙烯废料常规地再循环以获得可再利用的再循环聚苯乙烯材料。聚苯乙烯废料(诸如膨胀或挤出的聚苯乙烯(eps或xps)绝缘物)通常含有难以从聚苯乙烯废料中移除的溴化阻燃剂，这使得再循环的聚苯乙烯不太理想。例如，六溴环十二烷(hbcd)通常用作聚苯乙烯绝缘物中的阻燃剂，直到其最近由于健康危害而在欧洲和其他国家被禁止。hbcd的疏水性质使其难以从聚苯乙烯中移除。此外，包含溴化聚丁二烯聚苯乙烯共聚物的溴化聚合物阻燃剂(pfr)在聚苯乙烯再循环中提出了独特的挑战，这是由于pfr对聚苯乙烯聚合物和聚苯乙烯共聚物的固有亲和力。甚至对于最初不含溴化污染物的聚苯乙烯废料而言；由于在废料管理期间和/或在再循环过程期间处理，多批聚苯乙烯废料经常交叉污染，因此移除问题持续存在。

2、同时，出现这样的情况，其中例如当已知再循环聚苯乙烯将被再用于需要pfr的目的(例如绝缘材料)时，可能期望将pfr保留在再循环聚苯乙烯中。在此类情况下保留pfr将提供节省成本的机会。

3、因此，需要开发再循环聚苯乙烯废料的方法，其允许用户选择保留和移除pfr。

技术实现思路

1、已经表明，允许通过溶解/沉淀过程再循环聚苯乙烯废料的单环芳族(苯)溶剂对于pfr具有不同的溶解度。例如，溶剂，诸如被一个或两个c1至c4烷基取代基取代的苯，以及包含约30重量％的c6至c7烃类溶剂和约70重量％的苯或被各自选自c1和c2烷基的一个或两个取代基取代的苯(例如，甲苯、对二甲苯、乙苯、对乙基甲苯)或约70重量％的被一个或两个c1至c4烷基取代基取代的苯的溶剂混合物不能溶解pfr，其中取代基中的至少一者是异丙基(例如，异丙基苯和对异丙基甲苯)。另一方面，苯、苯类溶剂以及苯或苯类溶剂与约5重量％至约55重量％的烃类聚苯乙烯非溶剂的溶剂混合物仍然是用于溶解聚苯乙烯的合适溶剂。

2、同时，苯、苯类溶剂和溶剂混合物的使用允许移除聚苯乙烯中存在的其他杂质、添加剂和/或填料。

3、因此，在一个方面，本公开包括从聚苯乙烯废料中移除溴化聚丁二烯聚苯乙烯共聚物的方法，该方法包括

4、将聚苯乙烯废料与选自被一个至四个、任选地一个或两个各自选自c1至c4烷基的取代基取代的苯的第二溶剂、包含约45重量％至约95重量％的第一溶剂或第二溶剂和约5重量％至约55重量％的烃类聚苯乙烯非溶剂的溶剂混合物、以及它们的混合物混合，以获得聚苯乙烯/第二溶剂混合物和包含共聚物的固体，其中一个至四个取代基中的至少一者是异丙基，该烃类聚苯乙烯非溶剂是c5至c8烃；以及

5、分离包含共聚物的固体和聚苯乙烯/第二溶剂混合物，

6、其中第一溶剂选自被一个或两个各自选自c1和c2烷基的取代基取代的苯以及它们的混合物。

7、在另一个方面，本公开包括从聚苯乙烯废料中移除溴化聚丁二烯聚苯乙烯共聚物的方法，该方法包括

8、将聚苯乙烯废料与选自被一个至四个、任选地一个或两个各自选自c1至c4烷基的取代基取代的苯的第二溶剂、包含约45重量％至约95重量％的苯或第一溶剂或第二溶剂和约5重量％至约55重量％的烃类聚苯乙烯非溶剂的溶剂混合物、以及它们的混合物混合，以获得聚苯乙烯/第二溶剂混合物和包含共聚物的固体，其中一个至四个取代基中的至少一者是异丙基，该烃类聚苯乙烯非溶剂是c5至c8烃；以及

9、分离包含共聚物的固体和聚苯乙烯/第二溶剂混合物，

10、其中第一溶剂选自被一个或两个各自选自c1和c2烷基的取代基取代的苯以及它们的混合物。

11、在另一个方面，本公开包括再循环聚苯乙烯废料的方法，

12、再循环包括保留溴化聚丁二烯聚苯乙烯共聚物或移除该共聚物，

13、当再循环包括保留共聚物时，该方法包括

14、将聚苯乙烯废料溶解在第一溶剂中以获得聚苯乙烯/第一溶剂混合物，第一溶剂选自被一个或两个各自选自c1和c2烷基的取代基取代的苯以及它们的混合物，

15、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下将聚苯乙烯/第一溶剂混合物添加到烃类聚苯乙烯非溶剂的第一部分中以获得沉淀的聚苯乙烯以及烃类废溶液的第一部分，烃类聚苯乙烯非溶剂选自c5至c8烃以及它们的混合物，

16、从烃类废溶液的第一部分中分离沉淀的聚苯乙烯，任选地重复溶解、添加和分离，

17、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第二部分洗涤沉淀的聚苯乙烯以获得洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第二部分，

18、从烃类废溶液的第二部分中分离洗涤的聚苯乙烯，

19、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第三部分洗涤该洗涤的聚苯乙烯以获得两次洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第三部分，

20、从烃类废溶液的第三部分中分离两次洗涤的聚苯乙烯；以及

21、任选地干燥两次洗涤的聚苯乙烯；并且

22、当所述再循环包括移除所述共聚物时，所述方法包括

23、将所述聚苯乙烯废料溶解在第二溶剂、包含约45重量％至约95重量％的如上定义的第一溶剂或所述第二溶剂和约5重量％至约55重量％的如上定义的烃类聚苯乙烯非溶剂的溶剂混合物、以及它们的混合物中，以获得聚苯乙烯/第二溶剂混合物和包含所述共聚物的固体，所述第二溶剂选自被一个或两个各自选自c1至c4烷基的取代基取代的苯，其中所述一个或两个取代基中的至少一者是异丙基，

24、从所述聚苯乙烯/第二溶剂混合物中分离包含所述共聚物的所述固体，

25、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下将聚苯乙烯/第二溶剂混合物添加到烃类聚苯乙烯非溶剂的第一部分中以获得沉淀的聚苯乙烯和烃类废溶液的第一部分，

26、从烃类废溶液的所述第一部分中分离所述沉淀的聚苯乙烯，任选地重复所述溶解、添加和分离，

27、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第二部分洗涤沉淀的聚苯乙烯以获得洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第二部分，

28、从烃类废溶液的第二部分中分离洗涤的聚苯乙烯，

29、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第三部分洗涤该洗涤的聚苯乙烯以获得两次洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第三部分，

30、从烃类废溶液的第三部分中分离两次洗涤的聚苯乙烯；以及

31、任选地干燥两次洗涤的聚苯乙烯。

32、在另一个方面，本公开包括再循环聚苯乙烯废料的方法，

33、再循环包括保留溴化聚丁二烯聚苯乙烯共聚物或移除该共聚物，

34、当再循环包括保留共聚物时，该方法包括

35、将聚苯乙烯废料溶解在第一溶剂中以获得聚苯乙烯/第一溶剂混合物，第一溶剂选自被一个或两个各自选自c1和c2烷基的取代基取代的苯以及它们的混合物，

36、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下将聚苯乙烯/第一溶剂混合物添加到烃类聚苯乙烯非溶剂的第一部分中以获得沉淀的聚苯乙烯以及烃类废溶液的第一部分，烃类聚苯乙烯非溶剂选自c5至c8烃以及它们的混合物，

37、从烃类废溶液的所述第一部分中分离所述沉淀的聚苯乙烯，任选地重复所述溶解、添加和分离，

38、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第二部分洗涤沉淀的聚苯乙烯以获得洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第二部分，

39、从烃类废溶液的第二部分中分离洗涤的聚苯乙烯，

40、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第三部分洗涤该洗涤的聚苯乙烯以获得两次洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第三部分，

41、从烃类废溶液的第三部分中分离两次洗涤的聚苯乙烯；以及

42、任选地干燥两次洗涤的聚苯乙烯；并且

43、当所述再循环包括移除所述共聚物时，所述方法包括

44、将所述聚苯乙烯废料溶解在第二溶剂、包含约45重量％至约95重量％的如上定义的第一溶剂或所述第二溶剂和约5重量％至约55重量％的如上定义的烃类聚苯乙烯非溶剂的溶剂混合物、以及它们的混合物中，以获得聚苯乙烯/第二溶剂混合物和包含所述共聚物的固体，所述第二溶剂选自被一个或两个各自选自c1至c4烷基的取代基取代的苯，其中所述一个或两个取代基中的至少一者是异丙基，

45、从所述聚苯乙烯/第二溶剂混合物中分离包含所述共聚物的所述固体，

46、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下将聚苯乙烯/第二溶剂混合物与烃类聚苯乙烯非溶剂的第一部分混合以获得沉淀的聚苯乙烯和烃类废溶液的第一部分，

47、从烃类废溶液的所述第一部分中分离所述沉淀的聚苯乙烯，任选地重复所述溶解、添加和分离，

48、如下洗涤所述沉淀的聚苯乙烯：

49、在所述烃类聚苯乙烯非溶剂的所述沸点下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第二部分，或者

50、用包含约45重量％至约95重量％的烃类聚苯乙烯非溶剂和约5重量％至约55重量％的如上定义的第一溶剂或第二溶剂以及它们的混合物的第二溶剂混合物，以获得洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第二部分，

51、从烃类废溶液的第二部分中分离洗涤的聚苯乙烯，

52、如下洗涤该洗涤的聚苯乙烯：

53、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第三部分，或者

54、用包含约45重量％至约95重量％的烃类聚苯乙烯非溶剂和约5重量％至约55重量％的如上定义的第一溶剂或第二溶剂以及它们的混合物的第三溶剂混合物，以获得两次洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第三部分，

55、从烃类废溶液的第三部分中分离两次洗涤的聚苯乙烯；以及

56、干燥两次洗涤的聚苯乙烯。

57、在另一个方面，本公开包括从聚苯乙烯废料中回收含碳添加剂的方法，该方法包括：

58、将聚苯乙烯废料溶解在第二溶剂、包含约45重量％至约95重量％的第一溶剂或第二溶剂和约5重量％至约55重量％的烃类聚苯乙烯非溶剂的溶剂混合物、以及它们的混合物中，以获得聚苯乙烯/第二溶剂混合物和包含含碳添加剂的固体，

59、分离聚苯乙烯/第二溶剂混合物和包含含碳添加剂的固体，

60、用第一溶剂洗涤包含含碳添加剂的固体以获得含碳添加剂和第一溶剂溶液，以及

61、任选地干燥含碳添加剂，

62、第一溶剂选自被一个或两个各自选自c1和c2烷基的取代基取代的苯以及它们的混合物，

63、第二溶剂选自被一个或两个各自选自c1至c4烷基的取代基取代的苯，其中一个或两个取代基中的至少一者是异丙基，

64、烃类聚苯乙烯非溶剂选自c5至c8烃以及它们的混合物。

65、在另一个方面，本公开包括第二溶剂在溴化聚丁二烯聚苯乙烯共聚物的移除中的用途，

66、第二溶剂选自被一个或两个各自选自c1至c4烷基的取代基取代的苯、包含约45重量％至约95重量％的第一溶剂或第二溶剂和约5重量％至约55重量％的烃类聚苯乙烯非溶剂的溶剂混合物、以及它们的混合物，其中一个或两个取代基中的至少一者是异丙基，并且

67、第一溶剂选自被一个或两个各自选自c1和c2烷基的取代基取代的苯以及它们的混合物。

68、在另一个方面，本公开包括第二溶剂在溴化聚丁二烯聚苯乙烯共聚物的回收中的用途。

69、第二溶剂选自被一个或两个各自选自c1至c4烷基的取代基取代的苯、包含约45重量％至约95重量％的第一溶剂或第二溶剂和约5重量％至约55重量％的烃类聚苯乙烯非溶剂的溶剂混合物、以及它们的混合物，其中一个或两个取代基中的至少一者是异丙基，并且

70、第一溶剂选自被一个或两个各自选自c1和c2烷基的取代基取代的苯以及它们的混合物。

71、在另一个方面，本公开包括从本公开的方法回收的溴化聚丁二烯聚苯乙烯共聚物在聚苯乙烯产物的制造中的用途，任选地，聚苯乙烯产物是绝缘物。

72、在另一个方面，本公开包括通过本公开的方法从聚苯乙烯废料中回收的含碳添加剂在聚苯乙烯产物的制造中的用途，任选地，产物是绝缘物。

73、在另一个方面，本公开包括再循环聚苯乙烯废料的方法，

74、再循环包括保留溴化聚丁二烯聚苯乙烯共聚物或移除该共聚物，

75、当再循环包括保留共聚物时，该方法包括

76、将聚苯乙烯废料溶解在第一溶剂中以获得聚苯乙烯/第一溶剂混合物，第一溶剂选自被一个或两个各自选自c1和c2烷基的取代基取代的苯以及它们的混合物，

77、在获得沉淀的聚苯乙烯以及烃类废溶液的第一部分的条件下将聚苯乙烯/第一溶剂混合物添加到烃类聚苯乙烯非溶剂的第一部分中，烃类聚苯乙烯非溶剂选自c5至c8烃以及它们的混合物，

78、从烃类废溶液的所述第一部分中分离所述沉淀的聚苯乙烯，任选地重复所述溶解、添加和分离，

79、在获得洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第二部分的条件下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第二部分洗涤沉淀的聚苯乙烯，

80、从烃类废溶液的第二部分中分离洗涤的聚苯乙烯，

81、在获得两次洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第三部分的条件下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第三部分洗涤该洗涤的聚苯乙烯，

82、从烃类废溶液的第三部分中分离两次洗涤的聚苯乙烯；以及

83、任选地干燥两次洗涤的聚苯乙烯；并且

84、当所述再循环包括移除所述共聚物时，所述方法包括

85、将所述聚苯乙烯废料溶解在第二溶剂、包含约45重量％至约95重量％的如上定义的第一溶剂或所述第二溶剂和约5重量％至约55重量％的如上定义的烃类聚苯乙烯非溶剂的溶剂混合物、以及它们的混合物中，以获得聚苯乙烯/第二溶剂混合物和包含所述共聚物的固体，所述第二溶剂选自被一个或两个各自选自c1至c4烷基的取代基取代的苯，其中所述一个或两个取代基中的至少一者是异丙基，

86、从所述聚苯乙烯/第二溶剂混合物中分离包含所述共聚物的所述固体，

87、在获得沉淀的聚苯乙烯和烃类废溶液的第一部分的条件下将聚苯乙烯/第二溶剂混合物添加到烃类聚苯乙烯非溶剂的第一部分中；

88、从烃类废溶液的所述第一部分中分离所述沉淀的聚苯乙烯，任选地重复所述溶解、添加和分离，

89、在获得洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第二部分的条件下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第二部分洗涤沉淀的聚苯乙烯，

90、从烃类废溶液的第二部分中分离洗涤的聚苯乙烯，

91、在获得两次洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第三部分的条件下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第三部分洗涤该洗涤的聚苯乙烯，

92、从烃类废溶液的第三部分中分离两次洗涤的聚苯乙烯；以及

93、任选地干燥两次洗涤的聚苯乙烯。

94、在另一个方面，本公开包括再循环聚苯乙烯废料的方法，

95、再循环包括保留溴化聚丁二烯聚苯乙烯共聚物或移除该共聚物，

96、当再循环包括保留共聚物时，该方法包括

97、将聚苯乙烯废料溶解在苯或第一溶剂中以获得聚苯乙烯/第一溶剂混合物，第一溶剂选自被一个或两个各自选自c1和c2烷基的取代基取代的苯以及它们的混合物，

98、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下将聚苯乙烯/第一溶剂混合物添加到烃类聚苯乙烯非溶剂的第一部分中以获得沉淀的聚苯乙烯以及烃类废溶液的第一部分，烃类聚苯乙烯非溶剂选自c5至c8烃以及它们的混合物，

99、从烃类废溶液的所述第一部分中分离所述沉淀的聚苯乙烯，任选地重复所述溶解、添加和分离，

100、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第二部分洗涤沉淀的聚苯乙烯以获得洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第二部分，

101、从烃类废溶液的第二部分中分离洗涤的聚苯乙烯，

102、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第三部分洗涤该洗涤的聚苯乙烯以获得两次洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第三部分，

103、从烃类废溶液的第三部分中分离两次洗涤的聚苯乙烯；以及

104、任选地干燥两次洗涤的聚苯乙烯；并且

105、当所述再循环包括移除所述共聚物时，所述方法包括

106、将聚苯乙烯废料溶解在第二溶剂、包含约45重量％至约95重量％的苯或如上定义的第一溶剂或第二溶剂和约5重量％至约55重量％的如上定义的烃类聚苯乙烯非溶剂的溶剂混合物、以及它们的混合物中，以获得聚苯乙烯/第二溶剂混合物和包含共聚物的固体，该第二溶剂选自被一个或两个各自选自c1至c4烷基的取代基取代的苯，其中一个或两个取代基中的至少一者是异丙基，

107、从所述聚苯乙烯/第二溶剂混合物中分离包含所述共聚物的所述固体，

108、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下将聚苯乙烯/第二溶剂混合物与烃类聚苯乙烯非溶剂的第一部分混合以获得沉淀的聚苯乙烯和烃类废溶液的第一部分，

109、从烃类废溶液的所述第一部分中分离所述沉淀的聚苯乙烯，任选地重复所述溶解、添加和分离，

110、如下洗涤所述沉淀的聚苯乙烯：

111、在所述烃类聚苯乙烯非溶剂的所述沸点下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第二部分，或者

112、用包含约45重量％至约95重量％的烃类聚苯乙烯非溶剂和约5重量％至约55重量％的苯或如上定义的第一溶剂或第二溶剂以及它们的混合物的第二溶剂混合物，以获得洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第二部分，

113、从烃类废溶液的第二部分中分离洗涤的聚苯乙烯，

114、如下洗涤该洗涤的聚苯乙烯：

115、在烃类聚苯乙烯非溶剂的沸点下用烃类聚苯乙烯非溶剂的第三部分，或者

116、用包含约45重量％至约95重量％的烃类聚苯乙烯非溶剂和约5重量％至约55重量％的苯或如上定义的第一溶剂或第二溶剂以及它们的混合物的第三溶剂混合物，以获得两次洗涤的聚苯乙烯和烃类废溶液的第三部分，

117、从烃类废溶液的第三部分中分离两次洗涤的聚苯乙烯；以及

118、干燥两次洗涤的聚苯乙烯。

119、在另一个方面，本公开包括从聚苯乙烯废料中移除溴化聚丁二烯聚苯乙烯共聚物的方法，该方法包括

120、将聚苯乙烯废料与选自被一个至四个、任选地一个或两个各自选自c1至c4烷基的取代基取代的苯的第二溶剂、包含约45重量％至约95重量％的苯或第一溶剂或第二溶剂和约5重量％至约55重量％的烃类聚苯乙烯非溶剂的溶剂混合物、以及它们的混合物混合，以获得聚苯乙烯/第二溶剂混合物和包含共聚物的固体，其中一个至四个取代基中的至少一者是异丙基，该烃类聚苯乙烯非溶剂是c5至c8烃；以及

121、分离包含共聚物的固体和聚苯乙烯/第二溶剂混合物，

122、其中第一溶剂选自被一个或两个各自选自c1和c2烷基的取代基取代的苯以及它们的混合物。