用于縮聚樹脂的循環方法技術

本發明專利技術涉及一種在熔融聚合設備（４）中循環可熔縮聚樹脂廢料（１）的方法。循環縮聚樹脂的方法包括將縮聚樹脂廢料（１）直接加入到熔融聚合設備（４）中以進行縮聚反應。縮聚樹脂廢料（１）可以從縮聚設備的任意點供應，以在設備中被制備的樹脂和供應的樹脂廢料（１）之間進行交換反應和／或縮聚反應。該方法可以在具有串連連接的多于一個聚合反應器的連續熔融縮聚體系中進行。在縮聚工藝（低聚合工藝）的起始階段期間，縮聚樹脂廢料（３１）可以從聚合反應器（２２）的出口供應，以在具有串連連接的多于一個的聚合反應器（２４、２５）的連續熔融縮聚設備中，在縮聚工藝的后期，在樹脂廢料（３１）和制備的樹脂之間進行交換反應和／或縮聚反應。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】相關申請的交叉引用本專利技術是基于2002年3月22日中請的日本申請2002-81105的美國非臨時申請，并要求其優先權，將其在此引入作為參考。
技術介紹
本專利技術涉及循環(recycling)縮聚樹脂廢料(polycondensation resin waste)的經濟方法。縮聚樹脂，例如聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺和多芳基化合物是具有高經濟價值的材料，目前正用于例如鏡頭、光盤(compact discs)、建筑材料、汽車部件、汽車底盤、辦公設備、照相機身、瓶子、纖維等等的應用中。對這些樹脂的要求日益增加。利用后，一般通過將其焚化或作為廢料填埋在地下而處理這些樹脂。目前，這些廢料的回收和循環正在從環境保護、經濟和再利用的角度檢驗。例如，一些縮聚樹脂廢料在部分再模塑(remolding)工藝中使用。但是，再模塑有降低分子量、物理性質(例如強度)劣化和材料褪色等問題，所有這些使得難以大范圍的再利用。此外，材料通常僅在一次再利用后拋棄。因此，再模塑不是真正意義上的循環。日本申請特開號6-220184公開了制備聚碳酸酯的方法，其中聚碳酸酯廢料溶解在一元酚中，并在季銨化合物和季鏻化合物催化劑的存在下解聚(即分解)，以形成低聚碳酸酯、碳酸二芳基酯和二酚的混合物。然后，將得到的低聚碳酸酯縮聚。日本特開申請7-316280公開了一種循環方法，其中通過芳族聚碳酸酯樹脂廢料的解聚獲得的芳族二羥基化合物或碳酸二芳基酯用作制備芳族聚碳酸酯樹脂的原料。在該方法中，芳族二羥基化合物和碳酸二芳基酯化合物經過下面的步驟，通過芳族聚碳酸酯廢料和芳族單羥基化合物之間的酯交換反應而回收。在步驟1中，芳族聚碳酸酯樹脂和芳族單羥基化合物進行酯交換反應。在步驟2中，含有芳族單羥基化合物的碳酸二芳基酯通過蒸餾從步驟1的反應產物中分離。在步驟3中，將芳族單羥基化合物加入到作為步驟2的殘余物的芳族二羥基化合物中，并加熱以形成加成產物，該加成產物在冷卻作為晶體沉淀后分離出來。在步驟4中，加熱步驟3中得到的晶體并熔化，蒸餾除去芳族單羥基化合物，以得到芳族二羥基化合物。但是，上述的方法的缺點在于使用能量集中工藝(energy-intensiveprocess)，將起始的高分子量聚合物轉化為低聚物或單體。這是特別低效率的，因為制造起始高分子量聚合物也是能量集中工藝。日本特開中請11-152371公開了固相聚合的方法，其中聚碳酸酯沒有解聚。該方法中，在溶劑中溶解聚碳酸酯廢料后，使溶解的聚碳酸酯組分結晶。但是，因為該工藝需要溶劑，從能量效率和環境衛生角度不能令人滿意。仍然需要用于縮聚樹脂廢料的改進的循環方法。專利技術簡述通過制備縮聚樹脂的方法解決了上述和其它問題，該方法包括將縮聚樹脂廢料加入到熔融聚合設備中，該設備保持在有效制備縮聚樹脂的溫度和壓力下，其中縮聚樹脂和縮聚樹脂廢料是相同類型的樹脂。另一方面，一種制備縮聚樹脂的方法，包括將縮聚樹脂廢料加入到熔融聚合設備中，其中縮聚樹脂廢料從其中進行低聚合反應的聚合反應器供應到保持在有效制備縮聚樹脂的溫度和壓力下的反應器中，其中縮聚樹脂和縮聚樹脂廢料是相同類型的樹脂。再一方面，一種制備縮聚樹脂的方法，包括熔化縮聚樹脂廢料，將原料單體、低聚物、催化劑或包括一種或多種前述材料的組合加入到縮聚樹脂廢料中，并將縮聚樹脂廢料加入到保持在有效制備縮聚樹脂的溫度和壓力下的熔融聚合設備中，其中縮聚樹脂和縮聚樹脂廢料是相同類型的樹脂。附圖簡述附圖說明圖1是的示意圖。圖2是該循環方法的流程圖，其中縮聚樹脂是聚碳酸酯樹脂。專利技術詳述在進行了深入研究以解決上述常規技術的問題后，本專利技術人發現如果縮聚樹脂廢料加入到熔融縮聚設備中，并使其反應，而不進行解聚步驟，可以和常規產物同等地獲得熔融的縮聚樹脂。換言之，縮聚樹脂的循環方法包括將樹脂廢料加入熔融聚合設備中，以進行縮聚反應。另外，在循環縮聚樹脂的方法中，廢料縮聚樹脂可以供應到縮聚設備的任何部分，以在設備中制備的樹脂和用于制備縮聚樹脂而供應的樹脂廢料之間進行交換反應和/或縮聚反應。該方法可以在連續熔融縮聚設備中進行，該設備具有串連的多于一個的聚合反應器。此外，在循環縮聚樹脂的方法中，在制備縮聚樹脂期間，縮聚樹脂廢料可以從縮聚工藝(低聚工藝)第一步的聚合反應器的出口供應，以在縮聚工藝第二步，在供應的廢樹脂和制備的樹脂之間進行交換反應和/或縮聚反應。該工藝可以在連續熔體縮聚設備中進行，該設備配備有串連的多于一個的聚合反應器。聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂和聚酰胺樹脂是合適的縮聚樹脂的實例。聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚環己烷二羧酸環己烷二甲醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯及其混合物為合適的聚酯樹脂的實例。合適的聚碳酸酯樹脂，包括，例如聚酯碳酸酯或通過酯交換法或光氣法制備的聚碳酸酯。聚碳酸酯，特別是主要包括雙酚A的那些聚碳酸酯適于通過上述制備方法制備。具體地，在聚碳酸酯情況下，控制形成盡可能多的支鏈，并且可以制備具有有效改進的色調(due)的聚碳酸酯。聚酰胺樹脂可以是脂族聚酰胺或芳族聚酰胺。用于該方法的縮聚樹脂廢料可以具有任何重均分子量。縮聚樹脂廢料包括從制備縮聚樹脂期間產生的廢模制品和非標準(nonstandard)樹脂制品(例如，在商標名稱變化過程中或在操作開始時制備的非標準制品)中回收的材料。樹脂模制廢料可含有添加劑，例如阻燃劑、粘度調節劑和催化劑。而且，它們可以是表面被電鍍或涂覆的那些廢品。此樹脂模制廢料優選粉碎并通過網篩(mesh screen)以除去雜質。通過網篩的工藝可以包括粉碎和塑料廢料的分類或再造粒期間的擠出、熔融和捏合。這些方法的任何一種可以適用于除去雜質。篩目大小可以隨應用而變化，但對于符合JIS標準通常至少10目是優選的。粉碎的樹脂模制廢料可以如此用于制備樹脂組合物。某些情況下，在擠出期間的給料器過程(feeder process)中，粉碎顆粒的形狀產生問題，并且影響生產率。因此優選將顆粒粉碎至縱向尺寸小于30毫米。因為樹脂模制廢料一般粘附到環境顆粒上，例如灰塵、油脂等，表面可以通過干法、水、有機溶劑或濕洗方法清潔，該濕洗方法使用界面活性劑(interfacial active agent)。樹脂模制廢料經常含有金屬片，這取決于應用和回收路徑。此金屬片不僅影響循環材料的性質，而且可以對用于成型的擠出機產生破壞。因此，金屬片可以使用任何金屬檢測的公知方法除去。將縮聚樹脂廢料熔化并加入到縮聚反應中。縮聚反應決不禁止這些廢料的加入。而且，令人驚異地，樹脂廢料的加入不導致平均分子量的不均勻，而且還有可能控制分子量。最終得到的縮聚樹脂的分子量能夠被控制在所需的范圍內，即使縮聚樹脂廢料的分子量高于或低于最終產物所需的分子量。該機理還不十分清楚。據信縮聚反應期間加入的縮聚樹脂廢料的分子進行解聚、酯交換反應或進一步的縮聚反應。在循環縮聚樹脂的方法中，縮聚樹脂廢料加入到熔融聚合設備中，進行原料單體的縮聚。更具體而言，循環是根據圖1顯示的流程圖的步驟進行的。首先，縮聚樹脂廢料(1)在設備，例如擠出機或熔融罐(melting drum)(2)中熔化。在縮聚樹脂廢料的熔融期間，可以包括來自縮聚反應(3)的原料單體、低聚物和催化劑。按此方式熔融的樹脂廢料可以連續送入聚合反應器(4)中，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制備縮聚樹脂的方法，包括將縮聚樹脂廢料（１）加入到保持在有效制備縮聚樹脂的溫度和壓力下的熔融聚合設備（４）中，其中縮聚樹脂和縮聚樹脂廢料（１）是相同類型的樹脂。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：辰巳雅彥，下田智明，池田秋夫，木村隆人，井上一成，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]