用于将聚合物解聚成可再用的原材料的方法与流程
- 国知局
- 2024-10-21 15:28:25
本发明涉及一种使用催化剂将聚合物解聚成可再用的原材料,诸如例如对苯二甲酸酯单体和低聚物的方法。本发明进一步涉及从反应混合物中回收催化剂。本发明还涉及在使用催化剂的解聚反应中使用碱作为助催化剂。
背景技术:
1、将聚合物解聚成可再用的原材料目前是工业界高度关注的领域。对于再循环感兴趣的一组聚合物的实例之一是对苯二甲酸酯聚合物,该对苯二甲酸酯聚合物是一组在主链中包含对苯二甲酸酯的聚酯。对苯二甲酸酯聚合物最常见的实例是聚对苯二甲酸乙二醇酯,还被称为pet。替代的实例包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸季戊四醇酯及其共聚物,诸如对苯二甲酸乙二醇酯和聚二醇的共聚物,例如聚氧化乙二醇(polyoxyethylene glycol)和聚(丁二醇)共聚物。pet是最常见的聚合物之一,通过将其解聚成可再用的原材料来再循环pet是非常令人期望的。
2、一种优选的解聚方式是糖酵解,其优选被催化。通常,由于使用醇(诸如乙二醇),可以形成包括至少一种单体的反应混合物,该至少一种单体包括对苯二甲酸双(2-羟乙基)酯(bhet)。从本技术人名下的wo2016/105200已知通过糖酵解的适当解聚的一个实例。根据该方法,在催化剂的存在下通过糖酵解来解聚对苯二甲酸酯聚合物。在解聚工艺结束时,加入水并且发生相分离。这使得能够将包含bhet单体的第一相与包含催化剂、低聚物和添加剂的第二相分离。第一相可以包含溶解形式和作为分散的颗粒的杂质。bhet单体可以借助于结晶以纯的形式而获得。
3、经解聚的原材料的再用需要高纯度。众所周知,任何污染物都可能对来自原材料的随后聚合反应产生影响。此外,由于对苯二甲酸酯聚合物被用于食品和医疗应用,因此适用严格的规则以防止健康问题。
4、虽然申请人的根据wo2016/105200的方法导致对苯二甲酸酯聚合物的转化率非常高,并且还促进各种添加剂与bhet单体的分离,但是解聚反应可以进一步优化。此外,可以进一步改善从反应混合物中回收催化剂。
技术实现思路
1、因此,需要提供一种将聚合物解聚成具有高纯度的可再用的原材料的方法,使得该方法适用于制备新鲜的聚合物。实例之一是对苯二甲酸酯聚合物。尽管这样的方法可能不总是产生非常高的聚合物转化率,但是可以达到可接受的转化率(速率)。为了提高转化率,使用催化剂。这些催化剂与单体分离,并在分离后重新使用。本发明的目的是进一步改善催化解聚工艺,并且进一步改善催化剂的分离和回收。
2、根据本发明的第一个方面,提供了一种通过降解聚合物获得单体的方法,该聚合物是单体的均聚物或共聚物,该方法包括以下步骤:
3、a.在反应器中提供聚合物和溶剂作为反应混合物,其中溶剂是能够与聚合物反应以将聚合物降解为低聚物和至少一种单体的反应物;
4、b.提供能够将聚合物降解为低聚物和至少一种单体的可再用的催化剂;以及
5、c.使用催化剂在反应条件下降解反应混合物中的聚合物以形成至少一种单体;以及
6、d.从反应混合物中回收催化剂;
7、其中该方法进一步包括在反应步骤a至d的至少一个反应步骤中将至少一种碱添加到反应混合物中。
8、根据本发明的第二个方面,本发明涉及碱作为用于在反应条件下降解反应混合物中的聚合物的催化剂的助催化剂的用途。
9、除非另有定义,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。在本发明的描述中使用的术语仅仅出于描述特定的实施方案的目的,并不旨在限制本发明。
10、本发明是一种通过降解聚合物获得单体的方法,该聚合物是单体的均聚物或共聚物。使用能够将聚合物降解为低聚物和至少一种单体的可再用的催化剂。为了更容易且更高程度地回收催化剂,在反应步骤a至d中的至少一个反应步骤中将至少一种碱加入到反应混合物中。已经进一步证实,当在步骤c中或之前将碱加入到反应混合物中时,该碱改善了将聚合物催化降解为更小的分子。反应时间和选择性得到改善。
11、在反应器中提供聚合物和溶剂作为反应混合物,其中溶剂是能够与聚合物反应以将聚合物降解为低聚物和至少一种单体的反应物。聚酯的解聚更优选地借助于溶剂分解发生,其中溶剂充当反应物。典型的溶剂是链烷醇类和链烷二醇类,诸如乙二醇、甲醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇。考虑到乙二醇的物理性质(诸如沸点在200℃左右),已经发现乙二醇是适当的。对于pet的解聚,使用乙二醇会导致对苯二甲酸双(2-羟乙基)酯(bhet)作为主要的解聚产物。还可以获得二聚体、三聚体和其他低聚物。bhet及其二聚体可以被纯化,并且通过结晶以足够的纯度获得。其一种方法在于对在下游容器中加入水和/或水溶液后获得的水相进行加工,并且在离心机中将其与第二相分离,如上文所提及的。在上文所提及的wo2017/111602中规定了实例,通过引用将其包括在内。
12、有利地,溶剂(优选地乙二醇)与聚合物的重量比在10:10至100:10的范围内,更优选地在20:10至90:10的范围内,并且最优选地在40:10至60:10的范围内。
13、在本发明的优选的实施方案中,分散体中的聚合物浓度为反应混合物的总重量的1至30重量%。
14、将能够将聚合物降解为低聚物和至少一种单体的可再用的催化剂提供给反应混合物。本发明可以使用适用于该目的的任何催化剂来进行。
15、在根据实施方案的解聚方法中,催化剂在步骤c期间在反应混合物中形成分散体。
16、最近,纳米颗粒作为解聚催化剂受到了相当多的关注。液相中的反应需要小的颗粒,因为与气体扩散速率相比,液体中的扩散速率要小几个数量级。这样的纳米颗粒具有小的直径和在0.5至200m2/g的范围内的表面积。纳米颗粒是高活性的,这被认为导致更快的解聚,因此是经济上可行的方法。为了分离这样的纳米颗粒,多种选项是可用的。几种可能的解聚催化剂基于铁磁性材料和/或亚铁磁性材料。还可以使用反铁磁材料、合成磁性材料、顺磁性材料、超顺磁性材料,诸如包含fe、co、ni、gd、dy、mn、nd、sm中的至少一种,以及优选地o、b、c、n中的至少一种的材料,诸如铁的氧化物,诸如铁氧体,诸如磁铁矿、赤铁矿和磁赤铁矿。虽然磁性材料的使用主要允许借助于磁吸引进行分离,但是许多纳米颗粒太小,以至于它们自身不能被充分吸引。然而,通过施加磁场,纳米颗粒可能会形成磁性簇,该磁性簇更容易通过磁力分离。对于磁性纳米颗粒催化剂和非磁性纳米颗粒催化剂,还可以通过添加其他化合物来产生更大尺寸的纳米颗粒簇。本发明提供了一种改善的方案。
17、一类适当的催化剂包括金属或离子形式的过渡金属。离子形式包括溶液中的自由离子和离子键或共价键。当一个原子给另一个原子一个或多个电子时,就会形成离子键。共价键利用由两个原子之间共享电子对产生的原子间键形成。过渡金属可以选自第一系列过渡金属,还被称为3d轨道过渡金属。更特别地,过渡金属选自铁、镍和钴。然而,由于钴是不健康的,并且铁和镍颗粒可以以纯的形式形成,所以铁和镍颗粒是最优选的。此外,可以使用各种过渡金属的合金。
18、本发明的纳米颗粒优选地具有磁性,要么包含磁性材料,要么具有在相对适度的磁场下被充分磁化的能力,诸如在本发明的方法中所应用的。适当地,磁性纳米颗粒包含氧化物或金属形式的铁、镍和/或钴,或其组合。优选铁的氧化物,例如但不限于fe3o4的形式。另一个适当的实例是fe2o3。来自合金的适当的实例是cofe2o4。其他优选的实例是nife2o4、ni2fe2o5或nio。
19、如果纳米颗粒由金属制成,则它可以提供有氧化物表面,这可以进一步增强催化作用。氧化物表面可以通过自身、与空气接触、与水接触来形成,或者可以故意地施加氧化物表面。
20、已经发现,对于催化剂络合物而言,纳米颗粒应该足够小以起到催化剂的作用,从而使聚合物降解为更小的单元,其中这些更小的单元,特别地其单体的收率出于商业原因足够高。进一步发现,纳米颗粒应该足够大,以便能够通过回收本发明的催化剂而再用。将催化剂与所获得的废物或降解产物一起去除,在经济上是不利的。适当的纳米颗粒具有在2至500nm的范围内,更优选地在3至200nm的范围内,甚至更优选地在4至100nm的范围内的平均直径。已经发现,例如就催化剂络合物的收率和回收率而言,5至10nm的相当小的颗粒尺寸是最佳的。需要注意的是,术语“尺寸”涉及颗粒的平均直径,其中颗粒的实际直径可能会因其特性而稍微变化。此外,例如在溶液中可能会形成聚集体。这些聚集体通常具有在50至200nm的范围内,诸如在80至150nm的范围内,例如约100nm的尺寸。优选的是,使用包含铁的氧化物的纳米颗粒。
21、粒度及其分布可以通过光散射来测量,例如使用malvern动态光散射装备,诸如ns500系列。以更费力的方式,通常应用于较小的颗粒尺寸,并且同样很好地适用于大尺寸,拍摄代表性的电子显微镜照片,并且在照片上测量各个颗粒的尺寸。对于平均粒度,可以取数重平均值(number weight average)。在近似情况下,平均值可以取为具有最高颗粒数的尺寸或中值尺寸。
22、最优选的是,使用铁或含铁颗粒。除了铁或含铁颗粒是磁性的之外,已经发现它们催化pet的解聚,例如在最多6小时的可接受的反应时间内,转化成单体的转化率为70至90%,这取决于催化剂负载量和其他加工因素,诸如pet/溶剂比。相对于pet的量,所需的催化剂浓度为1重量%或更低。相对于pet的量,使用低于0.2重量%,甚至低于0.1重量%的催化剂负载量也获得了良好的结果。催化剂的如此低的负载量是非常有益的,并且本发明的方法允许回收增加量的纳米颗粒催化剂。
23、无孔金属颗粒(特别地过渡金属颗粒)可以通过羰基络合物(诸如五羰基铁和四羰基镍)的热分解来适当地制备。替代地,铁的氧化物和镍的氧化物可以通过在较高的温度(诸如400℃及更高)下,将金属暴露于氧气中来制备。无孔颗粒可能比多孔颗粒更适当,因为其暴露于醇可能更少,因此颗粒的腐蚀也可能更少,并且颗粒可以更经常地再用于催化。此外,由于有限的表面积,表面处的任何氧化都可能会导致较低量的金属离子,由此导致作为待从其中去除的污染物存在于产物流中的较低水平的离子。
24、根据本发明的无孔颗粒是表面积适当地小于10m2/g,更优选地最多5m2/g,甚至更优选地最多1m2/g的颗粒。孔隙率适当地小于10-2cm3/g或甚至更小,例如最多10-3cm3/g。
25、另一类适当的催化剂包括基于选自铍(be)、镁(mg)、钙(ca)、锶(sr)和钡(ba)的碱土元素及其氧化物的纳米颗粒。优选的碱土金属氧化物是氧化镁(mgo)。其他适当的金属包括但不限于钛(ti)、锆(zr)、锰(mn)、锌(zn)、铝(al)、锗(ge)和锑(sb),以及它们的氧化物及其其他合金。贵金属也是适当的,诸如钯(pd)和铂(pt)。已经发现mgo和zno催化pet的解聚,例如在可接受的反应时间内,转化成单体的转化率为70至90%,这取决于催化剂负载量和其他加工因素,诸如pet/溶剂比。还考虑了基于水滑石的适当催化剂。
26、优选地,选择纳米颗粒以使其在高于100℃的较高温度下也基本上不溶于(醇)反应性溶剂。在较高的温度下往往易于溶解在醇(诸如乙二醇)中的氧化物(诸如例如无定形sio2)是不太适合的。
27、根据本发明的适当的催化剂可以被涂覆。例如,fe3o4颗粒可以用材料进行涂覆,以防止颗粒氧化成包括不同磁性性质的fe2o3。因此,催化剂颗粒的表面可以涂覆有如聚乙烯亚胺(pei)、聚乙二醇(peg)、硅油、脂肪酸(如油酸或硬脂酸)、硅烷、矿物油、氨基酸或聚丙烯酸或聚乙烯吡咯烷酮(pvp)的材料。碳也可以作为涂层材料。
28、可以在催化反应之前或期间去除涂层。去除涂层的方式可以是例如通过在反应器中在使用涂层之前单独使用溶剂洗涤步骤,或者通过在空气中燃烧涂层。
29、特别优选的催化剂涉及催化剂络合物(abc),该催化剂络合物(abc)包含三种可区分的元素:(纳米)颗粒(a)、化学地(诸如通过共价键)或物理地(诸如通过吸附)附接至颗粒的桥接部分/联结基团(b),以及与颗粒(a)相关联的催化剂实体(c),诸如通过化学地(例如共价地)键合至联结基团。联结基团优选地不完全覆盖纳米颗粒表面,诸如在核-壳颗粒中。该催化剂络合物的纳米颗粒优选地基于铁磁材料和/或亚铁磁材料。还可以使用反铁磁材料、合成磁性材料、顺磁性材料、超顺磁性材料,诸如包含fe、co、ni、gd、dy、mn、nd、sm中的至少一种,以及优选地o、b、c、n中的至少一种的材料,例如铁的氧化物,例如铁氧体,例如磁铁矿、赤铁矿和磁赤铁矿。考虑到成本,即使当完全或很大程度地回收本发明的催化剂络合物时,相对便宜的颗粒也是优选的,诸如包含fe的颗粒。铁或铁的氧化物的颗粒的另一个优点是,它们具有最高的饱和磁化强度,使得更容易通过磁性分离器分离颗粒。甚至更重要的是,铁的氧化物纳米颗粒对降解反应有积极的影响。铁的氧化物可以进一步包含附加的元素,诸如钴和/或锰,例如cofe2o4。
30、优选地,选择纳米颗粒以使其在高于100℃的较高温度下也基本上不溶于(醇)反应性溶剂。在较高的温度下往往易于溶解在醇(诸如乙二醇)中的氧化物(诸如例如无定形sio2)是不太适合的。
31、桥接部分的官能团例如是弱有机酸,诸如羧酸或二羧酸,但优选地是硅烷醇,包括硅烷二醇和硅烷三醇。桥接部分可以作为反应物以含甲硅烷基的基团的形式引入,诸如甲硅烷基醚类,诸如三乙氧基甲硅烷基丙基卤化物。联结基团例如是亚烷基链,其中亚烷基通常在c2和c10之间,优选地c3-c5,即亚丙基、亚丁基、亚戊基。亚丙基是优选的。桥接部分适当地作为反应物提供,其中联结基团被官能化以与催化剂实体发生化学反应,而官能团可以被保护。例如,联结基团的适当官能化是作为取代的烷基卤化物提供。官能团的适当保护可以是酯或烷氧基硅烷的形式。尽管不排除甲氧基或丙氧基,但烷氧基优选地是乙氧基。
32、在另一个实施方案中,烷氧基硅烷作为三烷氧基硅烷提供,具有构成联结基团的一个亚烷基。在替代的实施方案中,使用二烷基-二烷氧基硅烷,其中一个烷基是联结基团。在再一个实施方案中,使用单烷氧基-三烷基硅烷,其中一个烷基是联结基团。在稍后的情况下,烷基优选地是低级烷基,诸如c1-c4烷基,因此是甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基。然后,将至少一个烷基进行官能化,例如用卤化物进行官能化,如上文所规定的。线性烷基似乎更优选地限制空间位阻。
33、在实施方案中,二烷基-二烷氧基硅烷和/或单烷氧基-三烷基硅烷的使用被理解为有利于在亲水性溶液和第二相之间产生更好的分离,并且在使用相分离的实施方案中确保络合物进入第二相而不是进入亲水性溶液,在亲水性溶液中络合物将会损失。据信,并非三烷氧基硅烷的所有烷氧基都键合到纳米颗粒聚集体的表面。一些烷氧基甚至可以保持被保护。然而,在将水添加到络合物中时,可能会去除保护基团。结果,络合物的亲水性可能会增加。通过使用具有较少的烷氧基的硅烷,剩余的基团本质上是非极性的,并且不能变得不受保护。因此,整个络合物变得更加疏水。不是只使用一种类型的桥接部分(还被称为硅烷偶联剂),而是可以使用那些桥接部分的混合物,例如烷基三烷氧基硅烷和二烷基-二烷氧基硅烷的混合物,其中烷基之一被官能化为卤化物以与催化剂实体反应,并且随后-在两者的反应之后-携带催化剂实体。添加二烷基二烷氧基硅烷可以很好地减小键合到表面的基团层的尺寸。这不被认为是缺点。
34、该部分可以是芳族或脂族的,以及杂环的。芳族杂环部分适当地包含具有至少一个,优选地至少两个氮原子的杂环。杂环可以具有5或6个原子,优选地5个原子。适当的芳族杂环是嘧啶类、咪唑类、哌啶类、吡咯烷、吡啶、吡唑、噁唑、三唑、噻唑、甲巯咪唑(methimazol)、苯并三唑、异喹啉和紫精类化合物(例如具有两个偶联的吡啶环结构)。特别优选的是咪唑结构,其产生咪唑鎓离子。带负电荷的部分可以涉及阴离子络合物,但是替代地是简单的离子,诸如卤化物。优选地,桥接部分的烷基卤化物与包括至少一个氮原子的不带电荷的芳族杂环部分的反应在芳族部分上,特别地在其中的氮原子上产生正电荷,以及产生负电荷的卤化物。带负电荷的卤化物此后可以通过添加路易斯酸来增强,以形成金属盐络合物。一个实例是氯化物转化为fecl4-。在一个实例中,芳族部分具有至少一个尾部。该至少一个尾部优选地具有c1-c10的长度,诸如c2-c4,该至少一个尾部适当地附接至氮原子。更特别地,该尾部是延伸到载液中并且远离桥接部分的尾部。较长的尾部被认为有利于增加络合物的疏水性。这可以抵消络合物进入亲水相的趋势。
35、根据本发明,桥接部分和键合至其上的催化剂实体以(摩尔桥接部分/g磁性颗粒)5×10-6至0.1,优选地1×10-5至0.01,更优选地2×10-5至10-3,诸如4×10-5至10-4的量提供。就催化剂络合物的有效的可选的回收而言,优选的是具有相对较大的可用量,而就催化剂的量及其成本而言,稍微较小的量可能是更优选的。
36、已经发现,催化剂基团对纳米颗粒或这样的颗粒的聚集体的表面的有限覆盖足以获得有效的催化剂。假设如果预定量(摩尔数)的桥接部分附接至预定量(g)的纳米颗粒,则实际上所有的桥接部分均附接至纳米颗粒,并且在本发明的方法中基本上保持附接。
37、在该方法的步骤c中,在使用催化剂的反应条件下,在反应混合物中发生聚合物的降解以形成单体。优选地,将反应混合物加热至适当的温度,该温度优选地在解聚期间被保持。温度可以在170℃至250℃的范围内选择。在优选的实施方案中,降解步骤可以包括在185℃至225℃的范围内的温度下形成单体。反应器中的适当的压力为1至5巴,其中高于1.0巴的压力是优选的,更优选地低于3.0巴。
38、催化剂在其不溶于溶剂但是多相的程度上可以在很大程度上回收。在步骤d中,从反应混合物中回收催化剂。在例如离心机中发生分离。任何聚集体的存在被认为是有利的,因为它可以使相分离更有效。
39、该方法还包括将至少一种碱添加到反应步骤a、b、c或d中的至少一个反应步骤中。添加碱的作用是通过减少反应时间和/或减少副产物的形成来改善聚合物降解为其低聚物和单体的降解反应。碱可以与聚合物或溶剂一起或单独地加入到步骤a中。根据碱的性质,碱可以作为固体加入,或溶于水或溶剂中。在使用非挥发性碱的情况下,优选的是将碱以固体形式加入,或将其至少部分地溶于在该方法的步骤a中已经使用的溶剂中。在加入挥发性碱的情况下,优选地将其溶于水或反应混合物的溶剂中。碱还可以与可再用的催化剂一起或单独地加入到该方法的步骤b中。碱还可以在该方法的步骤c中,在反应混合物中的聚合物降解之前或期间加入。
40、碱还可以在该方法的步骤d中,在从反应混合物中回收催化剂之前或期间加入。碱对催化剂与反应混合物的分离有影响。分离得到改善,催化剂更容易地回收。
41、相对于催化剂的量,加入到反应混合物中的碱的量优选地在0.1:1至40:1范围内,更优选地在1:1至35:1范围内,并且最优选地在2:1至5:1范围内。
42、有利地,在回收催化剂之前或期间,将水加入到反应混合物中。水可以单独地加入,或与碱一起加入。向所述反应混合物中加入具有碱或不具有碱的水的步骤产生了包含单体和二聚体的第一水相,以及包含低聚物、催化剂络合物和聚集体的第二相,并且将第一相与第二相分离。这已经证明是去除各种污染物的有效方式。在本发明的优选的实施方式中,将第二相进行加工以降低其水含量,此后再循环到反应器容器中。水含量的降低可以以几种方式进行,例如借助于蒸发进行,诸如通过蒸馏和/或膜蒸馏进行。
43、根据该方法的回收步骤优选地包括将催化剂与反应混合物分离。分离步骤更优选地使用离心机进行。替代地,分离步骤优选地使用磁分离和/或施加电场来进行。在将水加入到反应混合物中的优选的实施方案中,分离优选地在60℃和100℃之间,更优选地在75℃和95℃之间的温度下进行。如果不存在水,则分离可以在更高的温度下进行。
44、有利地,在回收催化剂之前或期间加入到反应混合物中的水或水溶液可以充当冷却剂。它可以在环境温度或任何更高的温度下提供,并且优选地为液体。然而,不排除提供单独的冷却装置。由于水或水溶液的加入,会出现两相,其中第一相是包含溶剂、单体和至少一些二聚体和三聚体的水相。第二相是包含各种固体的淤浆,该淤浆包括催化剂、低聚物、三聚体和溶剂。
45、在步骤d中加入到反应混合物中的水的量优选地为使得水与溶剂的重量比在0.2至5.0范围内,更优选地在0.5至1.5范围内,甚至更优选地在0.7至1.3范围内,并且最优选地在0.9至1.1范围内。加入的水越多,通常发生的催化剂和低聚物的沉淀越多。然而,这通常也意味着需要蒸馏更多的水以分离或再利用催化剂和低聚物。
46、在加入碱和水两者的优选的实施方案中,则碱与水的重量比在0.01至1.0范围内,更优选地在0.05至0.5范围内,并且最优选地在0.08至0.12范围内。优选地,加入一定量的水和/或碱,以将反应混合物的ph提高到高于6。
47、相对于聚合物的量,催化剂的量相当低。优选地,它在0.001:10至1:10范围内,更优选地在0.005:10至0.3:10范围内,并且最优选地在(0.008至0.015):10范围内。
48、加入到至少一个反应步骤中的碱优选地是包含氨和/或三烷基胺的水溶液的挥发性碱。适当的含胺化合物例如公开在wo2015056377a1中,就所列出的含胺化合物而言,其明确地并入本文。使用挥发性碱是有利的,因为水相被再循环,并且观察到较少或没有产物的元素污染。
49、在替代的实施方案中,在回收催化剂之前或期间加入到反应混合物中的碱优选地是包含金属氢氧化物的非挥发性碱。更优选地,金属氢氧化物包括氢氧化锂(lioh)、氢氧化钠(naoh)、氢氧化钾(koh)、氢氧化铷(rboh)、氢氧化铯(csoh)、氢氧化镁(mg(oh))、氢氧化钙(ca(oh))、氢氧化锶(sr(oh))、氢氧化钡(ba(oh))、四甲基氢氧化铵(n(ch3)4oh)、叔丁醇钾、碳酸氢钠和胍(hnc(nh2)2)。
50、如果碱是包含金属氢氧化物的非挥发性碱,则碱优选地在该方法的步骤a或步骤b中加入。此外,还可以将非挥发性碱或挥发性碱加入到该方法的步骤d中,以改善催化剂从反应混合物中的回收。因此,碱可以是相同的碱,或者在步骤d中加入的碱可以是挥发性碱。在步骤a或b中加入的碱作为解聚反应的助催化剂。由于碱的存在,解聚速度增加,并且还抑制了副产物的形成。
51、根据本发明的其他实施方案,回收步骤d优选地在加入水和/或碱之后直接进行。
52、在本发明的实施方案中,在步骤d中回收催化剂之前或期间,在低于160℃,优选地低于100℃的温度下将水和碱添加到反应混合物中。为了最佳的聚集体形成和低聚物沉淀,在较低的温度下进行该添加是有利的。
53、有利地,在降解步骤之后,在加入水和/或碱的步骤之前,将反应混合物冷却至低于170℃。水优选地为在至少85℃的温度下的水。
54、本发明还涉及如上文所描述的碱作为用于降解反应混合物中的聚合物的催化剂的助催化剂的用途。碱在反应中是活性的,并且由于它优选地留在体系中,它可能对解聚反应以及催化剂的回收两者都有影响。
55、我们已经发现,例如,naoh是有前景的助催化剂,因为naoh的加入增加了解聚反应中的解聚催化剂的活性,而例如bheet的产量保持不变。此外,催化剂的可分离性随着naoh的加入而提高。
56、在解聚期间避免在反应器中产生过多的bheet可能是重要的。bheet由式i定义:
57、
58、已经证明,与其他催化剂相比时,对于相同的bhet收率来说,要求保护的催化剂(即能够将聚合物降解为低聚物和/或单体的可再用的催化剂络合物)产生了减少量的bheet,其中该催化剂络合物优选地包含催化剂实体、含金属的颗粒、用于将催化剂实体连接至磁性颗粒的桥接部分和碱。
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