利用废聚酯合成对苯二甲酸二（2-乙基）己酯的研究

摘要

随着世界上聚酯工业的迅猛发展，由此产生的废聚酯同益增多，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，本论文利用废聚酯为原料，经过解聚反应，制备精细化工产品对苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DOTP)。 对催化剂进行了筛选，考察了催化剂的用量、反应温度、反应时间、原料配比等因素对废聚酯解聚率以及产品DOTP收率的影响，确定了最佳工艺路线。通过红外光谱与核磁共振对产物进行鉴定，并用高效液相色谱对不同反应条件下产物的组成进行研究。 在催化剂的作用下，反应过程是酯交换过程，聚酯分子中化学键在2-乙基己醇作用下发生断裂，首先发生解聚，然后再进行酯化反应，解聚中乙二醇被2-乙基己醇所取代，得到产品DOTP；钛酸四丁酯作为均相催化剂具有理想的催化活性，其优点是用量少，聚酯转化率高，产品DOTP收率高，并且反应结束后容易从反应体系中除去；在2-乙基己醇与聚酯的摩尔比为4：1、催化剂用量为0.5％的条件下，反应6-8h，DOTP的收率达到83％以上，酸值在0.02mgKOH/g以下，色度处于100号以内，符合产品质量标准的要求；试验发现，涤纶布所带的染料是限制其有效利用的主要原因，油溶性染料不易除去，所以带颜色的废涤纶如何有效利用还有待于进一步研究；反应过程可以划分为非均相和均相两个阶段。反应初期固液间的传质速率是反应速率的主要影响因素，加入对聚酯有溶解作用的溶剂能够明显的增加聚酯的降解速率，促进反应快速进入均相阶段；处于均相反应阶段，物料配比和催化剂的影响是反应速率的主要影Ⅱ向因素。

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文摘

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声明

第一章文献综述

1.1聚酯概况

1.1.1聚酯工业的发展历史及现状

1.1.2我国聚酯工业的生产概况

1.1.3聚酯材料的应用

1.2废聚酯回收概况

1.2.1废聚酯回收的意义

1.2.2国内外废聚酯回收现状

1.3废聚酯回收利用的方法

1.3.1物理法再生利用

1.3.2化学法再生利用

1.4 2-乙基己醇解聚PET生产DOTP的概况

1.4.1 DOTP与DOP的性能比较

1.4.2解聚PET生产DOTP的生产工艺

1.5立题依据及研究内容

1.5.1课题研究意义

1.5.2主要研究内容

第二章实验部分

2.1实验原料及仪器

2.1.1试验原料与药品

2.1.2试验仪器与设备

2.1.3试验装置

2.2工艺条件的确定

2.2.1对苯二甲酸二(2-乙基)己酯的试验方法

2.2.2 DOTP收率的表示方法

2.2.3解聚度的表示方法

2.3产物DOTP的质量检测

2.3.1产品的质量标准

2.3.2产物的色度测定

2.3.3产物的酸值测定

2.3.4产物闪点的测定

2.3.5产物纯度的测定

2.4产物鉴定与分析

2.4.1产物的红外定性分析

2.4.2产物的1H-NMR分析

第三章结果与讨论

3.1试验机理与理论依据

3.1.1反应机理

3.1.2影响酯交换反应的因素

3.2最佳工艺条件的确定

3.2.1催化剂的选择

3.2.2催化剂用量的确定

3.2.3物料配比的确定

3.2.4反应时间的确定

3.2.5反应温度

3.2.6解聚反应速率的讨论

3.2.7废涤纶的试验结果

3.3产品DOTP的精制过程

3.3.1产品的酸值问题

3.3.2产品的色度问题

3.3.3产品的闪点

3.3.4产品的纯度

3.4产物的分析鉴定

3.4.1产物的红外光谱图

3.4.2产物的核磁共振谱图

3.5产品DOTP的外观

3.6结论

致谢

参考文献

附录： 作者在攻读硕士学位期间发表的论文