一种回收降解PETG的方法技术

本发明专利技术公开了一种回收降解PETG的方法，通过破碎，降解，再利用等方案。能够将降解后的PETG转化成新的可用物质，并且无任何废弃物产生。

【技术实现步骤摘要】
一种回收降解PETG的方法
本专利技术涉及回收利用领域，更具体的是一种回收PETG的方法。
技术介绍
PETG是一种非常好的材料，它是由对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)和1,4-环己烷二甲醇(CHDM)三种单体用缩聚的产物。PETG板材具有突出的韧性和高抗冲击强度，其抗冲击强度是改性聚丙烯酸酯类的3～10倍，并具有很宽的加工范围，高的机械强度和优异的柔性，比起PVC透明度高，光泽好，容易印刷并具有环保优势。但随着PETG材料使用的越来越多，PETG不可自然降解的问题被越来越重视，因此很多人开始研究如何回收PETG并再次利用，有文献显示，将PETG进行破碎后重新经过双螺杆挤出机后重新吹塑或者注塑成膜，但力学能力比最初的时候已经有明显下降。
技术实现思路
为了解决目前市场上PETG材料回收利用的问题。本专利技术公开了一种回收降解PETG的方法。通过破碎，降解，再利用等方案。能够将降解后的PETG转化成新的可用物质，并且无任何废弃物产生。其包含以下步骤：(1)将PETG回收材料经过初步破碎和低温破碎。(2)将低温破碎后PETG在氢氧化钾水溶液中进行水解，加入甲苯萃取。上下分层，分为水相和有机相。(3)有机相进精馏塔，分流得到乙二醇、甲苯、1,4环己烷二甲醇。(4)水相过滤后将水分蒸干，加入无水DMF和三甲氧基氯硅烷，反应生产对苯二甲酸二(三甲氧基硅烷)。(5)使1,4环己烷二甲醇通过和丙烯酸脂化得到UV活性稀释剂1,4环己烷二甲醇二丙烯酸酯。<br>作为本专利技术的进一步方案，本专利技术步骤(1)中的初步破碎为常温破碎，破碎后颗粒直径约为1cm-5cm。作为本专利技术的进一步方案，本专利技术步骤(1)中的低温破碎的破碎温度为-10到-40℃，破碎后颗粒直径约为0.1mm-2mm。第一段初步破碎能够更好的提升低温破碎的效率。而使用低温破碎能够将PETG变得更脆，从而能够降低破碎完的粒径，在这个粒径下后续水解过程会进行的更加彻底。作为本专利技术的进一步方案，本专利技术步骤(2)中使用的氢氧化钠水溶液的浓度为30％-40％。作为本专利技术的进一步方案，本专利技术步骤(2)中水解过程的水解温度为80-100℃，在水解过程中需要不断滴定其碱值，滴定方法使用GBT4945-2002方案进行，直至低于设定值，使用稀盐酸水溶液将体系调整成中性。作为本专利技术的进一步方案，本专利技术步骤(2)中使用的甲苯的重量添加量为氢氧化钠水溶液的1-2倍。作为本专利技术的进一步方案，本专利技术步骤(3)中使用的精馏塔的精馏温度为100-140℃。作为本专利技术的进一步方案，本专利技术步骤(3)中最终得到的乙二醇，其产品纯度大于99.5％。作为本专利技术的进一步方案，本专利技术步骤(4)中的反应过程，其原理为：作为本专利技术的进一步方案，本专利技术步骤(4)中的反应方法为：将三甲氧基硅烷氯硅烷和对苯二甲酸钾加入到含有DMF的反应瓶中，加入一定量的苄基三乙基氯化铵，在100-130℃下反应。反应完成后，过滤去除生成的氯化钾，将DMF蒸馏完成后得到产物。上述反应得到的对苯二甲酸二(三甲氧基硅烷)能够作为一种硅烷偶联剂添加到涂料或者油墨体系中，增强其对基材的附着力。作为本专利技术的进一步方案，本专利技术步骤(5)中的反应过程，其原理为：作为本专利技术的进一步方案，本专利技术步骤(5)中的反应方法为：将丙烯酸加入到含有1,4环己烷二甲醇的甲苯溶液中，在对甲苯磺酸催化剂下，在100℃下反应。反应完成后加入10％的氢氧化水溶液中和，分离去除水相后，在70℃下蒸馏去除甲苯，最终得到1,4环己烷二甲醇二丙烯酸酯。上述反应得到的1,4环己烷二甲醇二丙烯酸酯能够作为UV活性稀释剂添加到涂料或者油墨体系中，有着非常好对树脂的稀释能力。作为本专利技术的进一步方案通过本专利技术回收的PETG，能够将降解后的PETG转化成新的可用物质，并且无任何废弃物产生。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：将PETG通过低温破碎形成细小颗粒后再分解，效率比直接分解更高。通过碱解将PETG分解，再通过精馏的手段得到纯度非常好的乙二醇。通过对水解产物中对苯二甲酸钾以及1,4环己烷二甲醇的进一步反应，能够将两者进行再利用。本专利技术对于设备的要求并不高，无需高压或者高温，因此非PETG生产厂家也可以进行回收再利用。附图说明图1为实施例4的GC测试图。具体实施方法以下将通过具体实施例进一步地描述本专利技术。在以下具体实施例中，所涉及的操作未注明条件者，均按照常规条件或者制造商建议的条件进行。本专利技术方案中所用原料均购自国药以及阿拉丁。实施例1将PETG材料(其中乙二醇和1,4环己烷二甲醇的摩尔比为1:1)进行初步破碎以及-30℃低温破碎，得到粒径为0.3mm左右的颗粒。将上述破碎后的100gPETG材料加入156g到含有氢氧化钾水溶液的反应器中，其中氢氧化钾水溶液的浓度为质量比20％。开启搅拌，升温到80℃，持续反应，直至碱值低于30mg/gKOH。加入稀盐酸将体系调整为中性。加入300g甲苯，分离出水相和有机相，水相烘干水分后待用。将有机相在精馏塔进行精馏，收集120℃下馏分，得到乙二醇，甲苯和1,4环己烷二甲醇。向1,4环己烷二甲醇中加入50g丙烯酸和150g甲苯以及总质量2％的对甲苯磺酸，在100℃下反应，直至酸值低于25mg/gKOH，向体系中加入10％的氢氧化水溶液中和，分离去除水层后，在70℃下蒸馏去除甲苯，最终得到1,4环己烷二甲醇二丙烯酸酯。将烘干得到的24g对苯二甲酸钾，35g的三甲氧基氯硅烷，总质量0.5％的苄基三乙基氯化铵加入到航油100gDMF的反应器中，在130℃下反应。反应完成后，过滤去除生成的氯化钾，将DMF蒸馏完成后得到对苯二甲酸二(三甲氧基硅烷)。实施例2将PETG材料(其中乙二醇和1,4环己烷二甲醇的摩尔比为1:1)进行初步破碎以及-20℃低温破碎，得到粒径为0.5mm左右的颗粒。将上述破碎后的100gPETG材料加入124g到含有氢氧化钾水溶液的反应器中，其中氢氧化钾水溶液的浓度为质量比25％。开启搅拌，升温到80℃，持续反应，直至碱值低于34mg/gKOH。加入稀盐酸将体系调整为中性。加入280g甲苯，分离出水相和有机相，水相烘干水分后待用。将有机相在精馏塔进行精馏，收集130℃下馏分，得到乙二醇，甲苯和1,4环己烷二甲醇。向1,4环己烷二甲醇中加入50g丙烯酸和150g甲苯以及总质量2％的对甲苯磺酸，在100℃下反应，直至酸值低于25mg/gKOH，向体系中加入10％的氢氧化水溶液中和，分离去除水层后，在70℃下蒸馏去除甲苯，最终得到1,4环己烷二甲醇二丙烯酸酯。将烘干得到的24g对苯二甲酸钾，35g的三甲氧基氯硅烷，总质量0.3％的苄基三乙基氯化铵加入到航油100gDMF的反应器中，在120℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术为一种回收降解PETG的方法，其包含以下步骤：/n将PETG回收材料经过初步破碎和低温破碎；/n将低温破碎后PETG在氢氧化钾水溶液中进行水解，加入甲苯萃取，上下分层，分为水相和有机相；/n有机相进精馏塔，分流得到乙二醇、甲苯、1,4环己烷二甲醇；/n水相过滤后将水分蒸干，加入无水DMF和三甲氧基氯硅烷，反应生产对苯二甲酸二（三甲氧基硅烷）；/n使1,4环己烷二甲醇通过和丙烯酸脂化得到UV活性稀释剂1,4环己烷二甲醇二丙烯酸酯。/n

【技术特征摘要】
1.本发明为一种回收降解PETG的方法，其包含以下步骤：
将PETG回收材料经过初步破碎和低温破碎；
将低温破碎后PETG在氢氧化钾水溶液中进行水解，加入甲苯萃取，上下分层，分为水相和有机相；
有机相进精馏塔，分流得到乙二醇、甲苯、1,4环己烷二甲醇；
水相过滤后将水分蒸干，加入无水DMF和三甲氧基氯硅烷，反应生产对苯二甲酸二（三甲氧基硅烷）；
使1,4环己烷二甲醇通过和丙烯酸脂化得到UV活性稀释剂1,4环己烷二甲醇二丙烯酸酯。


2.根据权利要求1所述的步骤（1）中的初步破碎，其特征在于初步破碎为常温破碎，破碎后颗粒直径约为1cm-5cm。


3.根据权利要求1所述的步骤（1）中的低温破碎，其特征在于低温破碎的破碎温度为-10到-40℃，破碎后颗粒直径约为0.1mm-2mm。


4.根据权利要求1所述的步骤（2）中使用的氢氧化钠水溶液，其特征在于氢氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张启纲，李沅鸿，宋厚春，王翔宇，董冲，
申请(专利权)人：银金达上海新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31