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废PET制备环氧/聚酯粉末涂料用聚酯

逯德木  
【摘要】: 目前,我国的聚酯生产能力已居世界第一。若按聚酯生产及加工过程中产生3%~5%的废料计算,每年产生废料数以万吨计。此外,作为包装材料使用的聚酯用后几乎全成为废料。因此,大力开发聚酯回收技术,对其进行综合利用,变废为宝,降低生产成本,减少能耗,对于环境保护和促进我国聚酯工业的可持续发展具有重要意义。 物理方法处理过的聚酯PET由于卫生原因,不能直接用于食品包装材料,只有降解后再缩聚所得的PET才能符合食品业对材料的卫生要求。此外,废PET直接回收加工产生的二次废料,因特性粘度[η]过低等原因不宜再直接使用,只能通过化学降解来实现其循环利用。但化学降解回收方法也存在诸如高温、高压、副反应多、反应速度慢、降解不完全、EG回收困难、投资规模巨大、经济效益差等缺陷。因此,需要设法寻找一种工艺简单、反应条件适中的环保型回收方法,真正实现材料的循环利用。 本论文以红外和微波作为复合热源对PET醇解反应进行研究,考察了反应条件对PET醇解产物的影响,对醇解反应过程进行了探索研究,揭示了反应机理,进一步用己二酸、偏苯三酸酐等多元酸或酸酐对醇解产物进行酯化改性,制备环氧/聚酯型粉末涂料,并对所得的粉末涂料进行相关的性能测试。 通过正交实验研究微波辐照时间、微波输出功率、红外辐照时间和物料配比对废PET复合醇解反应的影响,发现对于PET醇解反应影响程度的顺序依次为:微波辐照时间>微波功率>红外时间>物料配比。其中微波辐照时间和功率为主要影响因素,红外时间和物料配比为次要影响因素。最佳反应条件为:红外作用时间15 min、微波作用时间1 min、新戊二醇与PET的质量比0.3、微波输出功率528 W。 通过对PET复合醇解产物酯化改性制备环氧/聚酯型粉末涂料用聚酯的研究,得到酯化反应较为合理的工艺条件为:红外预热5 min,加入10%的己二酸,10%的偏苯三酸酐,在微波(528 W)条件下酯化1 min。由此工艺获得的聚酯制备的环氧/聚酯型粉末涂料经性能测试基本符合部颁标准,质量稳定。 本研究得到的红外和微波复合醇解制备粉末涂料的方法和技术方案,具有工艺简单、操作便利、设备投资少、经济效益好等特点,既为废聚酯的再生利用找到了新的途径,又可为粉末涂料生产提供了价廉的原料,具有良好的经济和环保效益。


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