一种聚酯回收的工艺方法

本申请涉及一种聚酯回收的工艺方法，属于高分子材料领域。

背景技术：

1、废旧聚酯如pet、ptt、pbs等的回收工艺一般分为两类，即物理回收、化学回收。物理回收主要通过机械切割、破碎、熔化等过程，会影响聚酯的热力学性能。目前，化学回收因其可持续性和循环性而被认为是最有前途的策略，化学回收是指聚合物被降解为单体或低聚物，例如水解、甲醇解、醇解、氨解和氢解。氢解法因其具原子经济性高、污染少、能耗低等优点，近年来逐渐得到关注。

2、2022年，omar k.farha报道了zr-mof(uio-66)解聚pet的方法[angew.chem.int.ed.2022,61,e202117528]，2024年，cn 117772254 a专利公开了一种高效光热协同催化氢解苯系塑料的双金属催化剂及其制备方法，用双稀土金属负载到tio2上制备rula@nc/tio2催化剂氢解pet，在180℃，氢气压力为0.4mpa以及氙灯光照条件下反应8h，最终得到19.61％的甲苯和71.25％的对二甲苯混合产物。目前报道的聚酯回收方法需通过外加大量金属催化剂进行氢解pef回收，增加成本，给聚酯的再聚合带来灰分，且影响聚酯性能。因此，开发一种催化剂实现高效催化聚酯的聚合、解聚、再回收的闭合循环具有重要的现实意义。

技术实现思路

1、为了解聚现有聚酯的回收方法需要额外加大量催化剂的问题，对此提供了一种可以催化聚酯解聚、再聚合的催化剂，达到无需外加催化剂，实现聚酯的回收。

2、根据本申请的一个方面，提供了一种聚酯回收的工艺方法，包括以下步骤：

3、所述聚酯在催化剂作用下解聚、再聚合；

4、所述聚酯选自废弃聚酯；

5、所述废弃聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯、聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸异山梨醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇异山梨醇酯、聚2,5-噻吩二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的至少一种。

6、所述的催化剂为双金属mof催化剂；

7、所述双金属mof催化剂中的双金属选自ti、zn、zr、mg、co、ni、cu中的任意两种，有机配体选自对苯二甲酸、2羟基对苯二甲酸、2氨基对苯二甲酸、2，5二羟基对苯二甲酸中的至少一种。

8、可选地，所述解聚包括以下步骤：

9、所述聚酯与活化后的双金属mof催化剂接触，发生解聚反应，得到单体。

10、可选地，所述双金属mof催化剂的活化的条件包括：

11、所述活化的真空度为<200pa；

12、所述活化的温度为80～150℃；

13、所述活化的时间为2～12h。

14、可选地，所述解聚反应中活化后的双金属mof催化剂用量为所述聚酯的0.01％～1.0％。

15、可选地，所述解聚反应的反应条件如下：

16、所述解聚反应的温度为150～260℃；

17、所述解聚反应的时间为0.5～30h；

18、所述解聚反应的压力0.1mpa～5mpa。

19、可选地，所述单体中含有所述活化后的双金属mof催化剂。

20、可选地，在无需补加催化剂条件下，所述单体发生酯化反应、缩聚反应，获得所述聚酯。

21、可选地，所述酯化反应的反应条件如下：

22、所述酯化反应的温度为190～240℃；

23、所述酯化反应的时间为1～7h。

24、可选地，所述缩聚反应的反应条件如下：

25、所述缩聚反应在真空度为<200pa下进行；

26、所述缩聚反应的温度为210～270℃。

27、可选地，所述缩聚反应的时间为0.5～5h。

28、可选地，所述双金属mof催化剂具有介孔和微孔结构，孔径为1～50nm；

29、所述双金属mof催化剂的比表面积为150～1800m2/g。

30、可选地，所述双金属mof催化剂的制备包括以下步骤：

31、将金属源和有机配体溶于溶剂中，反应，得所述双金属mof催化剂。

32、可选地，所述金属源中的金属元素选自ti、zn、zr、ni、mg、co、cu中的任意两种；

33、所述金属源中的阴离子选自硝酸根、硫酸根、醋酸根、氯离子中的至少一种。

34、可选地，当所述金属元素为ti时，所述金属源包括有机钛。

35、可选地，当所述金属元素为ti时，所述金属源选自钛酸四异丙酯、钛酸丁酯、ticl4中的至少一种。

36、可选地，所述金属源中，两种金属元素的摩尔比为0.1：2～3：0.1。

37、所述溶剂选自含有二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、丙酮、二氯甲烷、乙腈、氯仿、正己烷中任意两种的混合溶剂。

38、可选地，所述溶剂为含有二甲基甲酰胺和甲醇的混合溶剂。

39、可选地，所述混合溶剂中，dmf、甲醇的体积比为9：1～2：1；

40、可选地，所述反应的反应条件如下：

41、所述反应的反应温度为80～155℃；

42、所述反应的反应时间为6～20h。

43、可选地，所述反应中，金属源与所述有机配体的摩尔比为1：10～1：2。

44、本申请能产生的有益效果包括：

45、1)本申请所提供的双金属mof催化剂是一种绿色、低成本的聚酯催化剂，活性高、选择性好且具有普适性的优点。

46、2)本申请所提供的催化剂可以将聚酯解聚为小分子单体，无需外加催化剂，再催化单体再聚合得聚酯材料，实现聚酯得化学回收。

技术特征：

1.一种聚酯的回收工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，

3.根据权利要求2述的工艺方法，其特征在于，所述双金属mof催化剂的活化的条件包括：

4.根据权利要求2所述的工艺方法，其特征在于，所述解聚反应中活化后的双金属mof催化剂用量为所述聚酯的0.01％～1.0％mol；

5.根据权利要求2所述的工艺方法，其特征在于，在无需补加催化剂条件下，所述单体发生酯化反应、缩聚反应，获得所述聚酯。

6.根据权利要求5所述的工艺方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的工艺方法，其特征在于，

10.根据权利要求8所述的工艺方法，其特征在于，所述反应的反应条件如下：

技术总结本申请公开了一种聚酯的回收工艺方法，包括以下步骤：所述聚酯在催化剂作用下解聚、再聚合；所述聚酯选自废弃聚酯；所述的催化剂为双金属MOF催化剂；所述双金属MOF催化剂中的双金属选自Ti、Zn、Zr、Mg、Co、Ni、Cu中的任意两种，有机配体选自对苯二甲酸、2羟基对苯二甲酸、2氨基对苯二甲酸、2，5二羟基对苯二甲酸中的任意一种或两种的组合，为了解聚现有聚酯的回收方法需要额外加大量催化剂的问题，对此提供了一种可以催化聚酯解聚、再聚合的催化剂，实现聚酯的回收。技术研发人员：王瑞,李璐受保护的技术使用者：中国科学院大连化学物理研究所技术研发日：技术公布日：2024/9/26