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用于在酸性条件下再循环聚酰胺的方法技术

技术编号:44272021 阅读:1 留言:0更新日期:2025-02-14 22:13
本发明专利技术涉及从AABB型的聚酰胺(PA)中回收单体的方法,该方法包括以下步骤:‑a)可选地粉碎包含聚酰胺(PA)的产品(P);‑b)加热包含水、产品(P)和酸(Ac)的水性介质以诱导聚酰胺(PA)的溶解和水解,该酸具有至少一个低于0的pKa并且在由无氮无机酸、甲磺酸和这些酸中的两种或更多种的组合组成的组中选择;‑c)进一步加工在步骤b)结束时回收的、包含二酸(A)和呈与该酸(Ac)的盐的形式的二胺(B)的流(S),以便分离和回收该二酸(A)和该二胺(B)(实施例E1)或收集由该二酸(A)和该二胺(B)形成的盐(实施例E2);其中在步骤b)之后,该方法可选地包括回收未反应的酸(Ac)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】


技术介绍

0、[
技术介绍
]

1、ep 0737666披露了一种用于在至少一种含氮化合物的存在下解聚一种或多种聚酰胺的方法。该含氮化合物可以是nh3、(环)脂肪族胺、(环)脂肪族二胺、(环)脂肪族多胺、芳香族二胺和/或芳香族多胺。水解不在酸性条件下进行。

2、us 6,087,494披露了一种用于将一种或多种聚酰胺解聚成单体单元的方法,该方法包括在约0.2与约20mpa之间的压力下,在至少一种碱金属化合物、至少一种碱土金属化合物或它们的混合物的存在下使所述一种或多种聚酰胺解聚。温度高于150℃。

3、acs sustainable chem.eng.[美国化学会可持续化学与工程]2020,8,16274-16282披露了使用盐酸作为酸催化剂、在微波辐照下、通过水解将脂肪族pa(pa 6,6、pa 10,10、pa 11和pa 12)处理成它们的构成单体。所施加的温度高于150℃。此外,微波的使用对所披露的方法的工业化提出了挑战。也没有确切提及在实验中使用的水的比例。

4、wo 9700846披露了用硝酸水解聚酰胺。

5、gb 1272302披露了聚氨基酸(如聚酰胺6)在醇的存在下、在酸性条件下的水解。

6、us 6,020,486披露了在醇的存在下用酸水解聚酰胺。所用的温度高于150℃。

7、us 3,069,465(d2)披露了一种用于从pa66回收己二酸和六亚甲基二胺的方法,该方法包括在75℃-140℃的温度下、在约30%至约70%浓度的硫酸水溶液中连续地水解聚酰胺的步骤。该方法包括用ca(oh)2进行中和步骤,以释放六亚甲基二胺。在该实例中聚酰胺(pa)的比例仅为11wt.%,并且比率h/n高于7.0。

8、us2,407,896(d1)披露了pa66以如下比例pa66:水:h2so4为1:1:1(33.3% pa;33.3%水;33.3%酸)进行的酸性水解,并且该专利是基于ca(oh)2的使用以释放六亚甲基二胺。该专利在第3栏-第29-34行中披露了该方法也是基于己二酸的水解和回收的若干个步骤。d1在第3栏-第18-21行中特别地披露了只有从水解混合物中多次去除己二酸,该方法才能令人满意地进行。

9、de 69309709描述了聚酰胺的水解和氧化。作为可能的聚酰胺,提及了pa6、pa66和pa12。该反应是基于亚硝基溶解于水解介质中。在本专利技术的方法中没有添加亚硝基化合物。

10、wo 2022/058291披露了一种用于在125℃与190℃之间的温度下、优选地在高于160℃的温度下,用硫酸对聚月桂内酰胺(polylaurolactam)进行酸水解的改进方法。所用的h2so4/聚酰胺的重量比优选地是1:0.1至1:1。

11、[待解决的技术问题]

12、需要一种从聚酰胺中回收单体的高效且对环境安全的方法,该方法可以实现聚酰胺高度水解成其构成单体。该方法还应该优选地将减少量的盐释放到环境中。

13、该方法还应该能够容易地扩展,并应该在对所用设备不太苛刻的条件下实施(因此也限制了设备的腐蚀)。

14、本专利技术的方法旨在解决这些技术问题。

15、[专利技术的简要披露内容]

16、本专利技术披露于所附权利要求书中。

17、本专利技术的方法披露于权利要求1-31之一中。

18、现在在下文提供更多的精确信息和细节。

19、[一般定义]

20、wt.%是按重量计的百分比。

21、当指示数值范围时,范围端点包括在内。

22、[专利技术的披露内容]

23、从aabb型的聚酰胺(pa)中回收单体的方法包括以下步骤:

24、-a)可选地粉碎包含该聚酰胺(pa)的产品(p);

25、-b)加热包含水、该产品(p)和酸(ac)的水性介质以诱导该聚酰胺(pa)的溶解和水解,该酸具有至少一个低于0的pka并且在由无氮无机酸、甲磺酸和这些酸中的两种或更多种的组合组成的组中选择;

26、-c)进一步加工在步骤b)结束时回收的、包含二酸(a)和呈与酸(ac)的盐的形式的二胺(b)的流(s),以便分离和回收该二酸(a)和该二胺(b)(实施例e1)或收集由该二酸(a)和该二胺(b)形成的盐(实施例e2);

27、该aabb型的聚酰胺(pa)值得注意地通过以下项的缩聚来制备:

28、-至少一种二酸(a),该二酸在c3-c18脂肪族二酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸的组中选择;和

29、-至少一种二胺(b),该二胺在由以下组成的组中选择:c2-c18脂肪族二胺、c4-c18脂环族二胺和具有式(iv)的二胺:

30、-其中alk是c1-c6直链或支链亚烷基;

31、其中步骤b)在以下条件下进行:

32、(i)在该水性介质中的初始比例如下:

33、-聚酰胺(pa)的比例:至少15.0wt.%;

34、-水的比例:在20.0与70.0wt.%之间;

35、-剩余部分为酸(ac),条件是酸(ac)的比例为至少2.0wt.%、优选至少2.5wt.%;

36、这些比例是基于聚酰胺(pa)、水和酸(ac)的总重量;

37、-表示来自该酸(ac)的h的量与来自该聚酰胺(pa)的酰胺键的n的量的摩尔比(h/n)在1.1与7.0之间;

38、(ii)温度在80℃与150℃之间;

39、其中在步骤b)之后,该方法可选地包括从反应混合物中全部或部分去除未反应的酸(ac);

40、其中:

41、-根据实施例(e1),步骤c)包括分离子步骤c1)和中和子步骤c2),在该分离子步骤中,将与该二酸(a)该二胺(b)的盐分离,在该中和子步骤中,用至少一种具有式xoh的无机碱中和与该二酸(a)分离的该二胺(b)的盐以释放该二胺(b),x是li、na、k或这些阳离子中的两种或更多种的组合;

42、-根据实施例(e2),步骤c)包括中和子步骤c2),在该中和子步骤中,用具有式xoh的无机碱中和该二胺(b)的盐以释放该二胺(b);

43、并且其中比率α小于或等于7.0、优选地小于或等于2.5,该比率被定义为摩尔比=[通过该方法释放的酸(ac)与xoh的盐]/[聚酰胺(pa)的酰胺键]。

44、产品(p)

45、产品(p)包含至少一种aabb型的聚酰胺(pa)。aabb型的聚酰胺是由二酸和二胺的缩聚产生的聚酰胺。

46、该聚酰胺(pa)可以值得注意地通过以下项的缩聚来制备:

47、-至少一种二酸(a),该二酸在c3-c18脂肪族二酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸的组中选择;和

48、-至少一种二胺(b),该二胺在由c2-c18脂肪族二胺、c4-c18脂环族二胺和c8-c18芳基脂肪族二胺组成的组中选择本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种从AABB型的聚酰胺(PA)中回收单体的方法,该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,该AABB型的聚酰胺(PA)通过以下项的缩聚来制备:

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中,该聚酰胺(PA)在由以下组成的组中选择:聚酰胺6.6、聚酰胺6.9、聚酰胺6.10、聚酰胺6.12、聚酰胺10.10、聚酰胺4.6、聚酰胺4.9、聚酰胺4.10、聚酰胺12.12、聚酰胺10.12、聚酰胺MXD6、聚酰胺MXD6/PXD6、聚酰胺MXD6/MXDI、聚酰胺6T/66、聚酰胺6T/6I/66、PA 6T/6I以及它们的混合物。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,该聚酰胺(PA)是聚酰胺6.6、聚酰胺6.10或MXD6。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该聚酰胺(PA)在产品(P)中的比例是至少30.0wt.%、更特别地至少40.0wt.%、更特别地至少50.0wt.%或至少60.0wt.%。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,产品(P)呈粒料、粉末、膜、薄片、模制或挤出或3D打印的零件、管、长丝、纱线、纺织品或织物的形式。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该酸(Ac)在由以下组成的组中选择:HCl、HBr、H2SO4、甲磺酸和这些酸中的两种或更多种的组合。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该无机酸是HCl或H2SO4。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该液体介质中的初始比例如下:

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该液体介质中的初始比例如下:

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该液体介质中的初始比例如下:

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,水在该水性介质中的比例在30.0wt.%与70.0wt.%之间或在35.0wt.%与65.0wt.%之间。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该聚酰胺(PA)在该水性介质中的初始比例在15.0wt.%与55.0wt.%之间、优选在15.0wt.%与35.0wt.%之间、优选在15.0wt.%与30.0wt.%之间。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该酸(Ac)在该水性介质中的初始比例在2.0wt.%与55.0wt.%之间。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该酸(Ac)在该水性介质中的初始比例在5.0wt.%与55.0wt.%之间。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,初始摩尔比(H/N)为至少2.0。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该初始摩尔比(H/N)在2.5与7.0之间。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,进行步骤b)的温度在100℃与130℃之间。

19.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,进行步骤b)的罐内压力在1.0与6.0巴之间。

20.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在步骤b)结束时实现的水解度R优选地是至少90.0mol%、优选地至少95.0mol%,该比率对应于该聚酰胺(PA)的水解的转化度。

21.根据权利要求20所述的方法,其中,在小于9.0小时、优选地小于8.0小时的步骤b)的持续时间内,实现至少90.0mol%、优选地至少95.0mol%的水解度R。

22.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在步骤b)的持续时间内实现至少20.0%、优选地至少25.0%、优选地至少30.0%的生产率R*,对于至少90.0%的水解度R,该生产率被定义为:以wt.%计的聚酰胺(PA)的初始比例×R(%)/(以wt.%计的水的初始比例+以wt.%计的酸的初始比例)×100。

23.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,步骤b)在没有任何微波辐照的情况下进行。

24.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在进行处理之前,该流(S)基本上不含存在于步骤b)结束时获得的水性介质中的固体材料。

25.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,可能存在于该流(S)中的固体材料通过在步骤c)之前过滤流(S)来部分地或全部地去除。

26.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,值得注意地,其中该方法包括在步骤b)之后,从该反应混合物中全部或部分去除该未反应的酸(Ac),α小于或等于2.0(≤2.0)、优选地小于或等于1.5(≤1.5)、优选地小于或...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种从aabb型的聚酰胺(pa)中回收单体的方法,该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,该aabb型的聚酰胺(pa)通过以下项的缩聚来制备:

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中,该聚酰胺(pa)在由以下组成的组中选择:聚酰胺6.6、聚酰胺6.9、聚酰胺6.10、聚酰胺6.12、聚酰胺10.10、聚酰胺4.6、聚酰胺4.9、聚酰胺4.10、聚酰胺12.12、聚酰胺10.12、聚酰胺mxd6、聚酰胺mxd6/pxd6、聚酰胺mxd6/mxdi、聚酰胺6t/66、聚酰胺6t/6i/66、pa 6t/6i以及它们的混合物。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,该聚酰胺(pa)是聚酰胺6.6、聚酰胺6.10或mxd6。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该聚酰胺(pa)在产品(p)中的比例是至少30.0wt.%、更特别地至少40.0wt.%、更特别地至少50.0wt.%或至少60.0wt.%。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,产品(p)呈粒料、粉末、膜、薄片、模制或挤出或3d打印的零件、管、长丝、纱线、纺织品或织物的形式。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该酸(ac)在由以下组成的组中选择:hcl、hbr、h2so4、甲磺酸和这些酸中的两种或更多种的组合。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该无机酸是hcl或h2so4。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该液体介质中的初始比例如下:

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该液体介质中的初始比例如下:

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该液体介质中的初始比例如下:

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,水在该水性介质中的比例在30.0wt.%与70.0wt.%之间或在35.0wt.%与65.0wt.%之间。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该聚酰胺(pa)在该水性介质中的初始比例在15.0wt.%与55.0wt.%之间、优选在15.0wt.%与35.0wt.%之间、优选在15.0wt.%与30.0wt.%之间。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该酸(ac)在该水性介质中的初始比例在2.0wt.%与55.0wt.%之间。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,该酸(ac)在该水性介质中的初始比例在5.0wt.%与55.0wt.%之间。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,初始摩尔比(h/n)为至少2.0。

17.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·图罗德C·塞维尔S·杰尔
申请(专利权)人:索尔维特殊聚合物美国有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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