本发明专利技术公开了一种废旧聚碳酸酯回收制造再生聚碳酸酯的方法，属于高分子复合材料解聚回收技术领域。本发明专利技术将废旧聚碳酸酯采用先降解再聚合策略，首先使用苯酚将废旧聚碳酸酯降解成为低分子量聚碳酸酯短链，随后在高温下通过聚合重新得到新的聚碳酸酯材料，从而实现化学单体和聚合物之间的闭环循环，实现真正意义上的聚碳酸酯化学回收降解循环再利用。此外，本发明专利技术采用的先降解再聚合过程中使用催化剂为常见且较为廉价的催化剂，在再聚合过程中补加少量的聚合单体即可实现再生聚碳酸酯新材料的制备，使聚合成本大大降低，实现聚碳酸酯行业的可持续发展，且有望消除塑料对环境的污染。染。
【技术实现步骤摘要】
一种废旧聚碳酸酯回收制造再生聚碳酸酯的方法
[0001]本专利技术涉及一种废旧聚碳酸酯回收制造再生聚碳酸酯的方法，属于高分子复合材料解聚回收
技术介绍
[0002]聚(双酚A碳酸酯)，一般称为聚碳酸酯，是一种热塑性聚合物，由双酚A(BPA)与羰基源(一般为光气或碳酸二苯酯)缩合反应产生，在1950年由通用电气公司和拜耳公司首先生产。聚碳酸酯材料具有接近150℃的高玻璃化转变温度并且表现出非晶体特性，将聚碳酸酯归类为具有许多理想性能的工程塑料，例如高抗冲击性、延展性、良好的光学清晰度、阻燃性以及较低的生产成本。聚碳酸酯材料已广泛应用于建筑板材、光学存储介质、容器、安全用品、电子产品、汽车等诸多领域。聚碳酸酯材料的产量在逐步增加至500万吨/年。
[0003]目前，科学家对塑料的回收利用进行了大量的研究。并且对聚碳酸酯回收做了详细的总结。回收方式包括物理回收以及化学回收，其中化学回收方式可以将使用后的聚碳酸酯转化为高附加值的化学原料或者保留原始聚合单体，其并未实现真正意义上的闭环循环再利用。因此，通过开发新的工艺，提供一种废旧聚碳酸酯回收制造再生聚碳酸酯的方法，实现化学单体和聚合物之间的闭环循环，从而实现聚碳酸酯行业的可持续发展，有望消除塑料对环境的污染。
技术实现思路
[0004]本专利技术为了实现将废旧聚碳酸酯回收制造再生聚碳酸酯，提供一种废旧聚碳酸酯回收制造再生聚碳酸酯的方法。
[0005]本专利技术的技术方案：
[0006]本专利技术的目的之一是提供一种废旧聚碳酸酯回收制造再生聚碳酸酯的方法，该方法包括以下步骤：
[0007]S1，在常压、一定温度下，利用苯酚和解聚催化剂将废旧聚碳酸酯降解为聚碳酸酯短链；
[0008]S2，在常压、高温条件下，聚碳酸酯短链与双酚A、碳酸二苯酯在催化剂的作用下聚合，得到再生聚碳酸酯聚合物。
[0009]进一步限定，S1中温度为90～230℃，降解时间为3～6h。
[0010]进一步限定，S1中解聚催化剂为ZnCl2、Zn(OAc)2、Zn(HMDS)2、ZnEt2、ZnI2、ZnBr2中的一种或多种混合。
[0011]进一步限定，S1中解聚催化剂用量为废旧聚碳酸酯的0.2～50wt％。
[0012]进一步限定，S1中苯酚的用量为废旧聚碳酸酯的10～200wt％。
[0013]进一步限定，S1中废旧聚碳酸酯为商品聚碳酸酯。
[0014]进一步限定，S2中高温为200～350℃。
[0015]进一步限定，S2中催化剂为KOH、NaOH、LiOH、Na2CO3中的一种或多种混合。
[0016]进一步限定，S2中催化剂的用量为废旧聚碳酸酯的0.2～40wt％。
[0017]进一步限定，S2中双酚A与碳酸二苯酯的总摩尔量与废旧聚碳酸酯的摩尔量的比为1：(1～5)。
[0018]进一步限定，双酚A与碳酸二苯酯的摩尔比为1:1.1。
[0019]进一步限定，再生聚碳酸酯的分子量为19～23kg/mol。
[0020]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0021]本专利技术采用将废旧聚碳酸酯采用先降解再聚合策略，首先使用苯酚将废旧聚碳酸酯降解成为低分子量聚碳酸酯短链，随后在高温下通过聚合重新得到新的聚碳酸酯材料，从而实现化学单体和聚合物之间的闭环循环，实现真正意义上的聚碳酸酯化学回收降解循环利用。此外，本专利技术采用的先降解再聚合过程中使用催化剂为常见且较为廉价的催化剂，在再聚合过程中补加少量的聚合单体即可实现再生聚碳酸酯新材料的制备，使聚合成本大大降低，实现聚碳酸酯行业的可持续发展，且有望消除塑料对环境的污染。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0023]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。所用材料、试剂、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。
[0024]实施例1：
[0025]本实施例回收制造再生聚碳酸酯的反应过程如下：
[0026][0027]具体的回收制造再生聚碳酸酯过程为：
[0028](1)取120mL的耐压瓶，加入10g废旧聚碳酸酯(废旧聚碳酸酯原料来源于加工剩余边角料，分子量为21kg/mol，分子量分布为1.25)，抽真空置于惰性气体下，然后加入9.34mL(100wt％)苯酚，随后加入2wt％的ZnCl2催化剂，升温至150℃搅拌反应6小时后完成降解。
[0029](2)随后对反应体系中低分子量聚碳酸酯短链进行分离，将溶液加入适量甲醇后进行离心获得产物低分子量聚碳酸酯短链，产率共计49.2％。在40℃下真空干燥至恒重，获得干燥后的产物，通过凝胶渗透色谱(GPC)测得分子量为2kg/mol。
[0030](3)将所得低分子量聚碳酸酯短链与碳酸二苯酯和双酚A(摩尔比例为1:1.1:1)在260℃下进行聚合，加入2wt％的KOH催化剂，反应3h后核磁检测聚合已经完全，通过凝胶渗透色谱(GPC)测得新聚碳酸酯聚合物的分子量及分子量分布，分子量为20kg/mol，分子量分
布为1.26。回收新聚碳酸酯聚合物的分子量基本不变。
[0031]实施例2：
[0032](1)取120mL的耐压瓶，加入10g废旧聚碳酸酯(废旧聚碳酸酯原料来源于加工剩余边角料，分子量为21kg/mol，分子量分布为1.25)，抽真空置于惰性气体下，然后加入9.34mL(100wt％)苯酚，随后加入2wt％的ZnBr2催化剂，升温至170℃搅拌反应3小时后完成降解。
[0033](2)随后对反应体系中低分子量聚碳酸酯短链进行分离，将溶液加入适量甲醇后进行离心获得产物低分子量聚碳酸酯短链，产率共计51.2％。在40℃下真空干燥至恒重，获得干燥后的产物，通过凝胶渗透色谱(GPC)测得分子量为2kg/mol。
[0034](3)将所得低分子量聚碳酸酯短链与碳酸二苯酯和双酚A(摩尔比例为1:1:1.1)在260℃下进行聚合，加入0.5w％的NaOH催化剂，反应3h后核磁检测聚合已经完全，通过凝胶渗透色谱(GPC)测得新聚碳酸酯聚合物的分子量及分子量分布，分子量为20.2kg/mol，分子量分布为1.25。回收新聚碳酸酯聚合物的分子量基本不变。
[0035]实施例3：
[0036](1)取120mL的耐压瓶，加入10g废旧聚碳酸酯(废旧聚碳酸酯原料来源于加工剩余边角料，分子量为21kg/mol，分子量分布为1.25)，抽真空置于惰性气体下，然后加入9.34mL(100wt％)苯酚，随后加入1.5wt％的Zn(HMDS)2催化剂，升温至160℃搅拌反应3.3小时后完成降解，得到低分子量的聚碳酸酯短链。
[0037](2)随后对反应体系中低分子本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种废旧聚碳酸酯回收制造再生聚碳酸酯的方法，其特征在于，包括：S1，在常压、一定温度下，利用苯酚和解聚催化剂将废旧聚碳酸酯降解为聚碳酸酯短链；S2，在常压、高温条件下，聚碳酸酯短链与双酚A、碳酸二苯酯在催化剂的作用下聚合，得到再生聚碳酸酯聚合物。2.根据权利要求1所述的废旧聚碳酸酯回收制造再生聚碳酸酯的方法，其特征在于，S1中温度为90～230℃，降解时间为3～6h。3.根据权利要求1所述的废旧聚碳酸酯回收制造再生聚碳酸酯的方法，其特征在于，S1中解聚催化剂为ZnCl2、Zn(OAc)2、Zn(HMDS)2、ZnEt2、ZnI2、ZnBr2中的一种或多种混合。4.根据权利要求1所述的废旧聚碳酸酯回收制造再生聚碳酸酯的方法，其特征在于，S1中解聚催化剂用量为废旧聚碳酸酯的0.2～50wt％。5.根据权利要求1所述的废旧聚碳酸酯回收制造...
【专利技术属性】
技术研发人员：王庆刚，徐广强，刘涛，杨茹琳，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：
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