【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚乳酸化学回收领域，具体涉及一种降解回收制备醇类化合物的制备方法及应用。
技术介绍
1、近年来，人们对可持续的生物降解聚合物的探索产生了极大的兴趣。尽管已经取得了一些进展，但是这项研究仍面临着挑战，比如苛刻的降解条件、回收效率低、与现在提倡的循环塑料经济相冲突等。因此在温和的反应条件下实现塑料的高效回收成为亟待解决的问题。
2、作为石化产品的替代品的聚乳酸(pla)是一种生物可降解塑料，可以通过物理方法、生物降解或者化学方法进行回收。但前两种方法的回收效率低，并且条件苛刻只能生成水和二氧化碳，仍会造成资源的浪费。化学回收(如醇解、热解、水解)不仅可以快速有效地降解废弃的pla，还可以对降解得到的产物进行再利用。因此，pla的化学回收，特别是醇解和胺解，已经成为pla降解研究的热点。然而，现有的化学回收方法仍有很大的局限性，如反应的时间长、亲核试剂添加量大(通常超过pla的350wt.％)、反应温度不够温和(温度高于100℃)、生成的产物结构单一(以乳酸甲酯为主)等。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术的目的是为了克服现有的聚乳酸醇解和胺解过程中存在的亲核试剂添加量大、生成的产物结构单一等问题，提供一种温和高效的聚乳酸降解方法，该方法使用同一种用于pla的合成和回收的催化剂，实现pla化学回收制备醇类化合物的方法和应用。包括以下步骤：
2、在常压、惰性气体保护下，在25～200℃条件下，在催化剂的催化下，将合成聚乳酸或聚乳酸塑料溶于有机溶剂或不
3、将合成聚乳酸或聚乳酸塑料在催化剂和溶剂存在的条件下，在设定的温度下反应，然后加入醇或胺类化合物，形成所述醇类化合物；或将聚合成聚乳酸或聚乳酸塑料和醇或胺类化合物混合，在设定的温度下进行反应，然后加入催化剂和溶剂，形成所述醇类化合物；或将醇或胺类化合物在催化剂和溶剂存在的条件下，在设定的温度下反应，然后加入合成聚乳酸或聚乳酸塑料，形成所述醇类化合物。优选地，将合成聚乳酸或聚乳酸塑料在催化剂和溶剂存在的条件下，在设定的温度下反应，然后加入醇或胺类化合物，形成所述醇类化合物。
4、优选地，所述解聚的温度为60～100℃，反应时间为1～5h。
5、根据本专利技术，所述催化剂选自辛酸亚锡、铁配合物(式1)和锌配合物(式2)，结构式为：
6、
7、优选地，所述的催化剂选自锌配合物，如式2所示。
8、根据本专利技术，所述聚乳酸塑料选自以聚乳酸为主的塑料制品等。
9、优选地，所述的聚乳酸塑料是粒料、塑料杯。
10、根据本专利技术，所述有机溶剂与亲核试剂的比例为20:1～1:1v％；所述催化剂用量为聚乳酸制品的0.1wt.％～10wt.％；所述醇或胺类化合物添加量占塑料材料的50～1000wt.％。
11、优选地，所述有机溶剂与亲核试剂的比例为5:1～1:1v％；所述催化剂用量为聚乳酸制品的2wt.％～10wt.％；所述醇或胺类化合物添加量占塑料材料的80～350wt.％。
12、根据本专利技术，合成聚乳酸或聚乳酸塑料解聚后，经过简单的减压除溶剂后即可得到一元或二元醇类化合物。
13、根据本专利技术，所述的醇或胺类化合物含碳个数为1～16。
14、优选地，所述的醇或胺类化合物含碳个数为1～8。
15、根据本专利技术，所述的醇或胺类化合物为甲醇、乙醇、糠醇、苯甲醇、烯丙醇、苯乙烯醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、糠胺、乙醇胺、间苯二甲胺、正丁胺、戊二胺、1,3-二氨基-2-羟基丙烷、二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一种。
16、优选地，所述的醇或胺类化合物为甲醇、乙醇、乙二醇、乙醇胺、间苯二甲胺、正丁胺、二乙烯三胺。
17、根据本专利技术，所述的有机溶剂为四氢呋喃、甲苯、二氯甲烷、乙酸乙酯、二甲亚砜中的一种或不添加。
18、优选地，所述的有机溶剂为四氢呋喃、甲苯、乙酸乙酯或不添加。
19、本专利技术的另一目的是提供一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的应用，所得的一元或二元醇类化合物无需进一步处理，即可与二元酸进行进一步的聚合，得到聚酯或聚酯酰胺。
20、所述的二元酸为丁二酸、己二酸、对苯二甲酸、呋喃二甲酸的一种。
21、优选地，所述进一步缩聚所需的二元酸为己二酸和对苯二甲酸。
22、根据本专利技术，所述的聚酯或聚酯酰胺具有30kg/mol以上的分子量，玻璃化转变温度可通过改变其骨架结构来进行调节。
23、本专利技术的有益效果在于：
24、本专利技术提供一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的方法及其应用。使用在丙交酯开环聚合中具有高活性锌配合物的催化剂，在多种一元醇、二元醇或胺等亲核试剂作用下，可高效地将pla醇解和胺解为可用于再聚合的增值化学品。在添加少量亲核试剂的情况下(仅占pla的80～350wt.％)，该催化体系在温和的条件下表现出超高的降解活性和产物选择性，在60℃、一小时内能使pla的转化率达到超过99％，选择性和产率也均超过99％。同时，所获得的多种结构的降解产物(一元醇或二元醇)可作为再聚合单体，进一步与二元酸缩聚制备高分子量的、结构多样、热性能可调的可再生聚酯或聚酯酰胺。证明了将废弃pla转化为可用于再聚合单体的潜力，从而实现pla可持续循环利用，具备工业应用的潜力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的方法，其特征在于，该方法为：
2.根据权利要求1所述的一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的方法，其特征在于，所述的催化剂选自辛酸亚锡、铁配合物(式1)和锌配合物(式2)，结构式为：
3.根据权利要求1所述的一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的方法，其特征在于，所述的合成聚乳酸是通过丙交酯开环聚合制备得到的，聚乳酸塑料是以聚乳酸为主的塑料制品。
4.根据权利要求1所述的一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的方法，其特征在于，合成聚乳酸或聚乳酸塑料解聚后，经过简单的减压除溶剂后即可得到一元或二元醇类化合物。
5.根据权利要求1所述的一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的方法，其特征在于，所述的醇或胺类化合物含碳个数为1～16。
6.根据权利要求1所述的一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的方法，其特征在于，所述的醇或胺类化合物为甲醇、乙醇、糠醇、苯甲醇、烯丙醇、苯乙烯醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、糠胺、乙醇胺、间苯二甲胺、正丁胺、戊二胺、1,3-二氨基-2-羟基丙烷、二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一种
7.根据权利要求1所述的一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的方法，其特征在于，所述的有机溶剂为四氢呋喃、甲苯、二氯甲烷、乙酸乙酯、二甲亚砜中的一种或不添加。
8.一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的应用，其特征在于，所得的一元或二元醇类化合物无需进一步处理，即可与二元酸进行进一步的聚合，得到聚酯或聚酯酰胺。
9.根据权利要求8所述的一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的应用，其特征在于，所述的二元酸为丁二酸、己二酸、对苯二甲酸、呋喃二甲酸的一种。
10.根据权利要求8所述的一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的应用，其特征在于，所述的聚酯或聚酯酰胺具有30kg/mol以上的分子量，玻璃化转变温度可通过改变其骨架结构来进行调节。
...【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的方法，其特征在于，该方法为：
2.根据权利要求1所述的一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的方法，其特征在于，所述的催化剂选自辛酸亚锡、铁配合物(式1)和锌配合物(式2)，结构式为：
3.根据权利要求1所述的一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的方法，其特征在于，所述的合成聚乳酸是通过丙交酯开环聚合制备得到的，聚乳酸塑料是以聚乳酸为主的塑料制品。
4.根据权利要求1所述的一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的方法，其特征在于，合成聚乳酸或聚乳酸塑料解聚后，经过简单的减压除溶剂后即可得到一元或二元醇类化合物。
5.根据权利要求1所述的一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的方法，其特征在于，所述的醇或胺类化合物含碳个数为1～16。
6.根据权利要求1所述的一种聚乳酸化学回收制备醇类化合物的方法，其特征在于，所述的醇或胺类化合物为甲醇、乙醇、糠醇、...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦玉升，刘爽，索泓一，刘娇玉，胡莉，张子胜，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。