PET纯水中的微波解聚及动力学研究
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）以其优异的性能广泛地应用在多种领域，随着该材料的广泛应用，已经出现了日益严重的环境问题，解聚PET实现循环利用是最节能和环保的一种方法。本文采用纯水中的微波解聚方法，研究解聚条件对解聚率的影响，并研究了PET的分子量与特性粘度和反应时间的关系以及反应的动力学。 通过一系列的正交试验可以得出该解聚反应的最优化条件为:反应温度为220℃、反应压力为200psi、反应时间为210min、反应功率为260W、水与PET的质量比为10∶1。交互作用试验表明，反应压力和反应温度之间、反应压力和水与PET的质量比之间存在着交互作用，气相、红外和核磁色谱表征的结果表明该解聚反应后过滤得到的液体产物主要是乙二醇并含有少量的低聚酯和乙醇，而碱洗后的滤液再经过酸化过滤得到的白色固体产物是对苯二甲酸（TPA），然而热过滤得到的TPA却含有少量的低聚酯和乙二醇。 通过广角X衍射、热重（TG）、解聚机理分析并结合粘度法测量分子量的结果可以看出，随着反应时间的增长和反应压力的升高解聚程度逐渐加深，解聚产物的数量逐渐增多并且变得复杂，但是解聚剩余物的分子量变得越来越小，最后趋向稳定。根据解聚机理分析可知，随着反应时间的增长，PET颗粒上的孔洞和裂痕越来越明显，这也表明该解聚反应是内外同时进行的，同时也是随着反应时间的增长反应速率加快的原因所在。 本文还在最佳条件的基础上，初步研究了催化剂对解聚反应的影响，通过一系列的实验可以得出醋酸锌的催化效果最好，其最佳用量为所用PET的0.4﹪。通过对反应的活化能的计算可以发现，在微波解聚条件下反应的活化能大大降低，这也进一步证明了微波加热不同于一般的加热方式，具有体加热和快速加热的特点，可以降低反应的活化能和改变化学反应平衡，也就是微波的非致热效应。
聚对苯二甲酸乙二醇酯;纯水;微波解聚;反应动力学
温州大学
硕士
有机化学
张东
2007
中文
O633.14
2019-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）