聚酯废料的化学回收与利用

摘要

随着世界上聚酯工业的迅猛发展，由此产生的废聚酯日益增多，废聚酯的回收再利用对缓解世界石油危机、减少废弃物对环境的污染具有重要的意义。化学回收方法是最终解决废聚酯回收再利用的有效方法之一，主要有水解法、甲醇解、醇碱联合解、乙二醇解。化学回收法中工业化前景突出的是乙二醇醇解法。
　　 本论文利用废聚酯为原料，使用乙二醇对有色聚酯废料解聚，并分离提纯，得到对苯二甲酸二乙二醇酯(BHET)。研究了原料物料比、反应温度、反应时间、催化剂对醇解率及羟值的影响，结果表明在m(乙二醇)/m(PET)=2，反应温度196℃，反应时间3h，催化剂用量为PET质量的0.5%条件下聚酯解聚很彻底，产物羟值(HV)可达434mg/g以上，主要成分是对苯二甲酸二乙二醇酯单体及其低聚物。并通过IR、DSC、HPLC、1H-NMR验证了产物的组成。BHET单体纯度可达97%左右。
　　 以经过简单提纯的醇解产物BHET为基体，与甲醇进行酯交换反应生成对苯二甲酸二甲酯(DMT)，研究了物料比、反应温度、反应时间对反应的影响，结果表明在m(甲醇)/m(BHET)=2，反应温度65℃，反应时间3h条件下产物DMT、EG纯度非常高，主要成分是对苯二甲酸二甲酯(DMT)单体。并通过IR、DSC、GC/MS验证了产物的组成。DMT单体纯度可达99.42%。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪 论

1.1 前 言

1.2 聚酯工业的发展历史与现状

1.3 我国聚酯工业的现状

1.4 聚酯废料的研究背景

1.5 聚酯废料的回收

1.5.1 聚酯废料的回收市场及工业前景分析

1.5.2 聚酯废料的物理法回收

1.5.3 聚酯废料的化学法回收

1.6 有色聚酯的脱色

1.6.1 吸附脱色

1.6.2 凝集法脱色

1.6.3 氧化还原脱色

1.6.4 离子交换法脱色

1.6.5 超滤法脱色

1.6.6 生化法

1.6.7 电化学法

1.6.8 纳米技术

1.7 立题依据与研究内容

1.7.1 本课题研究目的和意义

1.7.2 主要研究内容

第二章 实验部分

2.1 主要原料试剂与仪器

2.1.1 主要原料和试剂

2.1.2 主要仪器

2.2 水解法

2.2.1 实验部分

2.2.2 产物分析

2.2.3 结果讨论

2.3 甲醇解聚法

2.3.1 实验部分

2.3.2 产物分析

2.3.3 结果讨论

2.4 醇碱联合解聚法

2.4.1 实验部分

2.4.2 产物分析

2.4.3 结果讨论

2.5 乙二醇解聚法

2.5.1 实验部分

2.5.2 产物分析

2.5.3 结果讨论

2.6 乙二醇解聚法工艺条件的优化

2.6.1 正交实验因素水平表

2.6.2 正交实验结果

2.6.3 验证实验

2.6.4 脱色过程中活性炭使用工艺

2.6.5 醇解产物的表征

2.6.6 结论

2.7 本章小节

第三章 实验机理与BHET的应用

3.1 实验机理与理论依据

3.1.1 反应机理

3.1.2 理论依据

3.2 BHET的应用

3.2.1 BHET的精制

3.2.2 BHET的酯交换

3.3 本章小结

第四章 结 论

4.1 PET解聚方法及工艺条件

4.2 BHET 的应用及所有产物的表征

致谢

参考文献

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