乙二醇醇解法回收涤纶废丝制备聚酯浆料的研究

论文摘要

在聚酯的回收方法中化学回收方法目前非常受关注。化学回收法中工业化前景突出的是乙二醇醇解法,目前废弃聚酯循环利用的研究普遍关注于聚酯瓶的回收再利用,而对涤纶研究很少。由于分子量和特性粘度差异很大,聚酯瓶的乙二醇醇解工艺并不是对涤纶的最佳乙二醇醇解工艺。本课题研究了乙二醇醇解涤纶废丝的工艺条件,分析反应温度、反应时间、催化剂含量对醇解工艺的影响,采用DSC、IR及HPLC等测试手段对醇解产物进行表征,并测试和分析涤纶丝和醇解产物的羟值、酸值。合适的醇解工艺为:温度在196℃左右,Zn（AC）2·2H2O含量为0.5%,反应时间为2h,醇解率可达到98.06%。分析表明:醇解主要产物是对苯二甲酸乙二醇酯（BHET）单体,经结晶提纯后其纯度可达96%,醇解产物中还包括少量二聚物、三聚物。以经过简单提纯的醇解产物BHlET为基体,加入改性单体一缩二乙二醇（DEG）和问苯二甲酸-5-磺酸钠（SIPA）,通过酯化、酯交换—聚合反应制备水溶性聚酯浆料,利用红外光潜对其结构进行了表征,确定合成的聚酯浆料为三种单体的共聚物。测定聚酯浆料浆液的粘度、热稳定性,用粗纱法测定浆液的粘着力。制备质量分数为10/90的聚酯浆料/酸解淀粉混合浆料的浆膜,测定浆膜的断裂强度、断裂伸长、耐磨性和吸湿性,与酸解淀粉浆料浆膜进行比较。结果表明:所制聚酯浆料浆液具有粘度低和热稳定性出色的的优点;聚酯浆料/酸解淀粉浆料混合浆料的混溶性好,混合浆料浆膜的拉伸性能、耐磨性、耐屈曲性能较好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.2 废弃聚酯回收技术进展
• 1.2.1 物理回收技术及应用
• 1.2.2 化学回收方法及其利用
• 1.3 聚酯发展趋势
• 1.4 聚酯浆料的应用背景
• 1.5 本课题的研究目的和意义
• 1.6 课题的创新点
• 第二章 乙二醇醇解实验
• 2.1 实验材料及仪器
• 2.2 实验原理及方法
• 2.3 醇解实验
• 2.4 醇解产物的分析
• 2.4.1 减压蒸馏
• 2.4.2 结晶析出
• 2.5 醇解产物的分析测试
• 2.6 醇解产物羟值与羧值的测定
• 2.6.1 羟值的测定
• 2.6.2 羧值的测定
• 2.7 实验结果与分析
• 2.7.1 乙二醇醇解涤纶废丝的工艺参数
• 2.7.2 醇解产物的分析
• 2.7.3 醇解产物定量分析
• 2.8 结论
• 第三章 聚酯浆料的制备及分析
• 3.1 聚酯浆料与水溶性聚酯的不同
• 3.2 聚酯浆料改性单体的选择
• 3.3 聚酯浆料的制备
• 3.3.1 原料选择
• 3.3.2 试验过程
• 3.4 原料配比
• 3.5 聚酯浆料的分析测试
• 3.5.1 水溶性及溶液稳定性的测定
• 3.5.2 浆料吸湿率的测定
• 3.5.3 红外光谱分析
• 3.5.4 聚酯浆料浆液粘度与热稳定性的测定
• 3.5.5 聚酯/酸解淀粉浆料粘着力
• 3.5.6 浆膜性能测试
• 3.5.6.1 浆膜的制备
• 3.5.6.2 聚酯/淀粉混合浆料浆膜的性能测定
• 3.6 结果与讨论
• 3.6.1 浆料的水溶性及溶液稳定性
• 3.6.2 聚酯浆料的吸湿率
• 3.6.3 聚酯浆料分子结构
• 3.6.4 聚酯浆料浆液粘度及热稳定性
• 3.6.5 聚酯/酸解淀粉浆料浆液粘着力
• 3.6.6 聚酯/酸解淀粉混合浆料的浆膜性能
• 第四章 结论
• 4.1 结论
• 4.2 今后实验设想
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文