一种热固性树脂镜片废料再生利用方法技术

技术编号:9526243 阅读:362 留言:0更新日期:2014-01-02 12:33
本发明专利技术公开一种热固性树脂镜片废料再生利用方法,包括:(1)制备热固性树脂镜片废料粉料;(2)按质量份取热固性树脂镜片废料粉料100份、醇解剂100~400份、催化剂0.4~6份加入反应器内;(3)控制醇解反应温度保持为120℃~260℃;以及(4)反应1~3小时后停止加热,冷却获得醇解产物。由于本发明专利技术树脂镜片废料醇解彻底,反应时间短,溶液透明性好;催化剂用量少,不会对产物应用造成影响,增强了醇解产物的再利用价值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开,包括:(1)制备热固性树脂镜片废料粉料;(2)按质量份取热固性树脂镜片废料粉料100份、醇解剂100~400份、催化剂0.4~6份加入反应器内;(3)控制醇解反应温度保持为120℃~260℃;以及(4)反应1~3小时后停止加热,冷却获得醇解产物。由于本专利技术树脂镜片废料醇解彻底,反应时间短,溶液透明性好;催化剂用量少,不会对产物应用造成影响,增强了醇解产物的再利用价值。【专利说明】
本专利技术涉及一种树脂镜片回收方法,特别是涉及一种热固性树脂镜片醇解回收方法。
技术介绍
树脂镜片废料是指热固性树脂镜片废片或者热固性树脂镜片加工产生的废屑。树脂镜片废料形状可以是粉状、块状等。树脂镜片废料被其它杂质污染时,块状料要经过洗净除杂质后使用,粉状料要剔除杂质,必要时烘干备用。树脂镜片凭其优良的光学性能,较好的性价比,占据了眼镜片70%~80%的市场份额。树脂眼镜片所使用的光学树脂主要有热塑性树脂和热固性树脂两类。热塑性光学树脂主要是聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)等,其废料可再熔融造粒或通过化学方法很容易回收。热固性光学树脂最普遍的是丙烯基二甘醇碳酸酯树脂,又名哥伦比亚树脂,牌号为CR-39。CR-39分子结构上含有2个烯烃官能团,其官能度为4,在光和/或热作用下由引发剂引发自由基聚合反应,形成热固性透明度极高的光学镜片。这种以CR-39树脂为主原料生产的折射率1.499及1.56树脂片在光学性能上最大的优点是阿贝数高,在市场上保持主导地位。也有专利报道聚氨酯基树脂(参见中国专利申请公开CN101684085、CN101702039A、CN101679596、CN101614831)、丙烯酸酯类树脂(参见中国专利申请公开CN102786640A、CN101675089)、环氧树脂等。热固性树脂经过浇铸成型、磨边、开槽、细磨、抛光、倒边、钻孔等精加工生产出优良的树脂镜片。生产过程中因浇铸成型失败或加工过程损伤会产生大量废片,并产生加工废屑。热固性树脂镜片废片及其废屑由于不具有可熔融再加工特性而成为废弃物,是产生废料的主要来源。以江苏省丹阳市为例,该市是全国重要的眼镜片生产基地,树脂镜片年产3亿多副(2012年),占全国生产总量80%、世界总量40%。以年产3亿副树脂镜片,单片打磨量1.5g,或按照报损率5%、镜片质量25g计算,该地区年产热固性树脂镜片废弃物总量达1650吨。许多企业还是采用焚烧、填埋等方法处理该废弃物,不仅污染环境,而且导致资源浪费。不法商贩可能回收部分树脂镜片废片,经机械加工后在市场上销售,以次充好,损害消费者利益,严重的会导致身体伤害。因此,回收利用树脂镜片废弃物不仅节约资源,保护环境,而且对树脂镜片行业健康发展有利。高分子废料采用醇解回收的专利有很多,如聚酯废料醇解(参见中国专利申请公开 CN1148058A、CN1038654、CN101253226A、CN1631935)、聚碳酸酯(参见中国专利申请公开CN101429100A),使用多元醇作为介质和作为参与反应组分通过在150°C至250°C的温度,各个组分相互反应进行,所述方法中同样可使用催化剂。通常使用乙二醇作为溶剂,乙二醇渗透PET分子间充分接触,引起PET分子链断裂,醇解所得产物被溶剂溶解除去。乙二醇对PET的醇解伴随着溶胀、醇解、溶解等物理化学过程。甲醇醇解PC主要产物为碳酸二甲酯(简称DMC)和双酚A(简称BPA),两者皆为重要的化工原料。在上述方法中,聚酯废料、聚碳酸酯(简称PC)废料均为热塑性高分子,前者还属于部分结晶高分子。聚酯、聚碳酸酯等热塑性高分子废料醇解反应被用作回收的方法,由于解聚反应与缩聚反应是一对互逆的平衡,受解聚反应动力学和反应平衡的影响。预先计算好数量的多元醇经计量添加并且在升高温度例如180~250°C酯化较长时期内,例如2~4小时,也即达到平衡。若有催化剂,如氢氧化钾、氢氧化钠、催化剂为I A或II A族金属元素的碳酸盐或羧酸盐或它们的复配物等催化剂(参见中国专利申请公开CN102504331A、CN102617885A)存在下,进一步缩短醇解时间。然而,本
经常发生的问题是:树脂镜片废料属于热固性高分子材料,其醇解机理和动力学行为与热塑性高分子具有明显的不同,热塑性高分子通常的催化体系、工艺条件和配方难以有效地醇解热固性树脂镜片废料。镜片树脂以CR-39树脂为主原料,分子经过交联聚合,高分子为体型的立体结构。醇解反应在树脂与醇溶剂的界面进行,一旦表面分子醇解就进入溶剂相,形成真溶液,反应为不可逆的。有研究者采用环保型溶剂回收废旧热固性树脂及复合材料的方法(参见中国专利申请公开CN102617885A),工艺过程涉及到液相产物加入沉淀剂水中,使不溶于水的降解产物与能溶于水的溶剂分离,从而产生大量的废水,二次污染环境,并且该方法中所述的废旧热固性树脂则不包括热固性镜片树脂。回收热固性的聚氨酯的降解方法(参见中国专利申请公开CN102504331A)要用到昂贵的聚碳酸酯二元醇为醇解剂,该方法广泛应用会受到溶剂和成本的限制,因而不利于工业应用。上述方法的缺点是二次污染、工艺复杂、成本高、难以实现大规模操作,也难以解决热固性树脂镜片废料化学回收的问题。因此,提供成为业内急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供,以解决热固性树脂镜片废料污染环境、浪费资源的问题。根据本专利技术的方案,提供,包括:(I)、制备热固性树脂镜片废料粉料;(2)、按质量份取热固性树脂镜片废料粉料100份、醇解剂100~400份、催化剂0.4~6份加入反应器内;(3)、控制醇解反应温度保持为120°C~260°C;以及(4)、反应I~3小时后停止加热,冷却获得醇解产物。其中,醇解剂为小分子二元醇或多元醇溶剂。可选择地,小分子二元醇或多元醇溶剂包括乙二醇、一缩二乙二醇(二甘醇)、二缩三乙二醇(三甘醇)、三缩四乙二醇(四甘醇)、季戊四醇、丙二醇、甘油、丁二醇或上述化合物的任意至少两种的混合物。可选择地,催化剂包括硫酸氢钠、硫化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾、氢氧化锂、氢氧化钙、醋酸锌、硬脂酸锌、氧化锌、二氧化锰、三氯化钛、三氯化铁、氯化锌、过硫酸钾或上述化合物的任意至少两种的混合物。优选地,小分子二元醇或多元醇溶剂为一缩二乙二醇(二甘醇),质量份为150~250 份。可选择地,热固性树脂镜片废料粉料为树脂镜片制造商生产过程中报废的树脂镜片、边角料、或树脂镜片加工过程产生的磨屑废料。其中,报废的树脂镜片、边角料经过粉碎机粉碎成粒径直径为0.1~2_的粉料,最好经过干燥去除水分。 其中,磨屑废料的颗粒粒径为50 μ m~840 μ m,即粒径大于20目,优选地,除去其中水分、固体块料和异物杂质。优选地,控制醇解反应温度保持为180°C~240°C,并且在醇解反应过程中搅拌反应液。更优选地,反应器装备有冷凝装置用于在停止反应后冷却反应液。本专利技术的有益效果是:(I)醇解产物为均相液体,溶液透明性好,反应体系在封闭条件下进行,无需分离提纯过程,克服了二次废物排放和环境污染的问题;(2)催化剂用量少,不会对产物应用造成影响,增强醇解产物的再利用价本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种热固性树脂镜片废料再生利用方法,包括:(1)、制备热固性树脂镜片废料粉料;(2)、按质量份取热固性树脂镜片废料粉料100份、醇解剂100~400份、催化剂0.4~6份加入反应器内;(3)、控制醇解反应温度保持为120℃~260℃;以及(4)、反应1~3小时后停止加热,冷却获得醇解产物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:徐亮成谢新萍高炜斌马立波李珊珊王自瑛
申请(专利权)人:常州工程职业技术学院
类型:发明
国别省市:

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