利用废聚酯合成对苯二甲酸二（2-乙基）己酯的研究

论文摘要

随着世界上聚酯工业的迅猛发展,由此产生的废聚酯日益增多,废聚酯的回收再利用对缓解世界石油危机、减少废弃物对环境的污染具有重要的意义。化学回收方法是最终解决废聚酯回收再利用的有效方法之一,本论文利用废聚酯为原料,经过解聚反应,制备精细化工产品对苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DOTP）。对催化剂进行了筛选,考察了催化剂的用量、反应温度、反应时间、原料配比等因素对废聚酯解聚率以及产品DOTP收率的影响,确定了最佳工艺路线。通过红外光谱与核磁共振对产物进行鉴定,并用高效液相色谱对不同反应条件下产物的组成进行研究。在催化剂的作用下,反应过程是酯交换过程,聚酯分子中化学键在2-乙基己醇作用下发生断裂,首先发生解聚,然后再进行酯化反应,解聚中乙二醇被2-乙基己醇所取代,得到产品DOTP;钛酸四丁酯作为均相催化剂具有理想的催化活性,其优点是用量少,聚酯转化率高,产品DOTP收率高,并且反应结束后容易从反应体系中除去;在2-乙基己醇与聚酯的摩尔比为4:1、催化剂用量为0.5%的条件下,反应6-8h,DOTP的收率达到83%以上,酸值在0.02mgKOH/g以下,色度处于100号以内,符合产品质量标准的要求;试验发现,涤纶布所带的染料是限制其有效利用的主要原因,油溶性染料不易除去,所以带颜色的废涤纶如何有效利用还有待于进一步研究;反应过程可以划分为非均相和均相两个阶段。反应初期固液间的传质速率是反应速率的主要影响因素,加入对聚酯有溶解作用的溶剂能够明显的增加聚酯的降解速率,促进反应快速进入均相阶段;处于均相反应阶段,物料配比和催化剂的影响是反应速率的主要影响因素。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 聚酯概况
• 1.1.1 聚酯工业的发展历史及现状
• 1.1.2 我国聚酯工业的生产概况
• 1.1.3 聚酯材料的应用
• 1.2 废聚酯回收概况
• 1.2.1 废聚酯回收的意义
• 1.2.2 国内外废聚酯回收现状
• 1.3 废聚酯回收利用的方法
• 1.3.1 物理法再生利用
• 1.3.2 化学法再生利用
• 1.4 2-乙基己醇解聚PET 生产DOTP 的概况
• 1.4.1 DOTP 与DOP 的性能比较
• 1.4.2 解聚PET 生产DOTP 的生产工艺
• 1.5 立题依据及研究内容
• 1.5.1 课题研究意义
• 1.5.2 主要研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原料及仪器
• 2.1.1 试验原料与药品
• 2.1.2 试验仪器与设备
• 2.1.3 试验装置
• 2.2 工艺条件的确定
• 2.2.1 对苯二甲酸二（2-乙基）己酯的试验方法
• 2.2.2 DOTP 收率的表示方法
• 2.2.3 解聚度的表示方法
• 2.3 产物DOTP 的质量检测
• 2.3.1 产品的质量标准
• 2.3.2 产物的色度测定
• 2.3.3 产物的酸值测定
• 2.3.4 产物闪点的测定
• 2.3.5 产物纯度的测定
• 2.4 产物鉴定与分析
• 2.4.1 产物的红外定性分析
• 1H-NMR 分析'>2.4.2 产物的¹H-NMR 分析
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 试验机理与理论依据
• 3.1.1 反应机理
• 3.1.2 影响酯交换反应的因素
• 3.2 最佳工艺条件的确定
• 3.2.1 催化剂的选择
• 3.2.2 催化剂用量的确定
• 3.2.3 物料配比的确定
• 3.2.4 反应时间的确定
• 3.2.5 反应温度
• 3.2.6 解聚反应速率的讨论
• 3.2.7 废涤纶的试验结果
• 3.3 产品DOTP 的精制过程
• 3.3.1 产品的酸值问题
• 3.3.2 产品的色度问题
• 3.3.3 产品的闪点
• 3.3.4 产品的纯度
• 3.4 产物的分析鉴定
• 3.4.1 产物的红外光谱图
• 3.4.2 产物的核磁共振谱图
• 3.5 产品DOTP 的外观
• 3.6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文