本發(fā)明屬于廢棄塑料利用，具體涉及一種亞臨界水中降解聚二酸丁二醇酯制備四氫呋喃的方法。

背景技術(shù)：

1、聚丁二酸丁二醇酯(pbs)是一種源自丁二酸與1,4-丁二醇縮聚反應(yīng)生成的高性能生物基塑料，因其卓越的物理機(jī)械性能和生物可降解性，已廣泛應(yīng)用到食品包裝、農(nóng)業(yè)薄膜及農(nóng)藥載體等諸多領(lǐng)域。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對(duì)pbs材料的需求急劇攀升，隨之而來的是廢棄量的顯著增加。盡管pbs具備自然環(huán)境下的生物降解能力，這一過程頗為緩慢，且最終降解產(chǎn)物為二氧化碳和水，并不利于當(dāng)前全球減緩碳排放的努力，同時(shí)也意味著原始材料資源未得到充分利用。鑒于此，開發(fā)高效的化學(xué)轉(zhuǎn)化途徑，將廢棄的pbs轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的化學(xué)品或材料，已成為當(dāng)前亟待解決的問題。

2、超臨界流體技術(shù)，特別是運(yùn)用超臨界二氧化碳與水等介質(zhì)，正引領(lǐng)聚合物資源化領(lǐng)域進(jìn)入一個(gè)全新階段。這些介質(zhì)在特定條件下(如水的臨界點(diǎn)為374℃，22.1mpa)展現(xiàn)出超乎尋常的性能，不僅超越了傳統(tǒng)化學(xué)處理的界限，還開辟了環(huán)保型材料轉(zhuǎn)化的新途徑。特別是在200-374℃及10-22mpa這一“近臨界”區(qū)間內(nèi)，水作為綠色溶劑的代表，其特性尤為突出：非毒、穩(wěn)定、物理化學(xué)性質(zhì)優(yōu)越，包括強(qiáng)溶解力、高速擴(kuò)散、低介電常數(shù)及低粘度，極大優(yōu)化了化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與質(zhì)量傳遞效率，成為廢塑料轉(zhuǎn)化為高價(jià)值資源的高效、生態(tài)友好型解決方案。這不僅加速了反應(yīng)進(jìn)程，還顯著提升了廢塑料回收的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的可行性。

3、四氫呋喃(thf)是一種無色透明、低毒并帶有輕微乙醚氣息的環(huán)狀雜環(huán)醚類化合物，分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)寫為c4h8o。其特性包括低粘度、高揮發(fā)性和優(yōu)異的溶劑能力，能輕易溶解于水及多種有機(jī)溶劑中。在化學(xué)合成及聚合物制造業(yè)中，thf因獨(dú)特的理化屬性占據(jù)核心位置，發(fā)揮著不可小覷的作用。作為中等極性的非質(zhì)子溶劑，thf在精細(xì)化學(xué)品合成、制藥流程、高分子科學(xué)，乃至生化制品的提取與純化中展現(xiàn)出了高度靈活性和適用性。它不僅促進(jìn)了化學(xué)反應(yīng)的高效進(jìn)行，確保產(chǎn)物的高品質(zhì)，還在制備聚氨酯、合成纖維等先進(jìn)材料中擔(dān)當(dāng)關(guān)鍵中間體，推動(dòng)了材料科學(xué)的進(jìn)步。thf的制備技術(shù)不斷進(jìn)化，旨在提升生產(chǎn)效率與環(huán)保性能，包括傳統(tǒng)的氫化呋喃法及創(chuàng)新的綠色生產(chǎn)工藝，以適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)可持續(xù)發(fā)展解決方案的增長(zhǎng)需求。其在工業(yè)界的應(yīng)用廣度，加之持續(xù)的研究與改進(jìn)，進(jìn)一步鞏固了四氫呋喃作為基礎(chǔ)化學(xué)品領(lǐng)域的基石地位。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種亞臨界水中降解聚二酸丁二醇酯制備四氫呋喃的方法。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種亞臨界水中降解聚丁二酸丁二醇酯制備四氫呋喃的方法，以聚丁二酸丁二醇酯為原料，去離子水為溶劑，將兩者混合后置于反應(yīng)器中，加熱至亞臨界狀態(tài)下進(jìn)行聚丁二酸丁二醇酯的水解反應(yīng)，生成四氫呋喃。

4、進(jìn)一步地，所述亞臨界的加熱溫度為160～250℃，壓力為0.61～3.91mpa。

5、進(jìn)一步地，所述亞臨界的加熱溫度為240～250℃，壓力為3.2～3.91mpa。

6、進(jìn)一步地，所述水解反應(yīng)的時(shí)間是30-150min，優(yōu)選為60-120min。

7、進(jìn)一步地，所述聚丁二酸丁二醇酯與去離子水的質(zhì)量比是1:6～1:16，優(yōu)選為1:8～1:10。

8、進(jìn)一步地，所述水解反應(yīng)在攪拌下進(jìn)行，攪拌速率是50-300rpm，優(yōu)選為100-200rpm。

9、進(jìn)一步地，所述聚丁二酸丁二醇酯的平均分子量是8000-12000。

10、本發(fā)明取得的有益效果是：本發(fā)明通過不同因素的合理設(shè)計(jì)，賦予其特定的性能，能夠進(jìn)行亞臨界水聚丁二酸丁二醇酯水解制備四氫呋喃的相關(guān)技術(shù)研發(fā)。本發(fā)明所提供的方法具有高效、綠色、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，能使聚丁二酸丁二醇酯水解生成四氫呋喃，具有較強(qiáng)的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)特征：

1.一種亞臨界水中降解聚丁二酸丁二醇酯制備四氫呋喃的方法，其特征在于以聚丁二酸丁二醇酯為原料，去離子水為溶劑，將兩者混合后置于反應(yīng)器中，加熱至亞臨界狀態(tài)下進(jìn)行聚丁二酸丁二醇酯的水解反應(yīng)，生成四氫呋喃。

2.如權(quán)利要求1所述的一種亞臨界水中降解聚丁二酸丁二醇酯制備四氫呋喃的方法，其特征在于所述亞臨界的加熱溫度為160~250℃，壓力為0.61~3.91mpa。

3.如權(quán)利要求2所述的一種亞臨界水中降解聚丁二酸丁二醇酯制備四氫呋喃的方法，其特征在于所述亞臨界的加熱溫度為240~250℃，壓力為3.2~3.91mpa。

4.如權(quán)利要求1所述的一種亞臨界水中降解聚丁二酸丁二醇酯制備四氫呋喃的方法，其特征在于所述水解反應(yīng)的時(shí)間是30-150min，優(yōu)選為60-120min。

5.如權(quán)利要求1所述的一種亞臨界水中降解聚丁二酸丁二醇酯制備四氫呋喃的方法，其特征在于所述聚丁二酸丁二醇酯與去離子水的質(zhì)量比是1:6~1:16，優(yōu)選為1:8~1:10。

6.如權(quán)利要求1所述的一種亞臨界水中降解聚丁二酸丁二醇酯制備四氫呋喃的方法，其特征在于所述水解反應(yīng)在攪拌下進(jìn)行，攪拌速率是50-300rpm，優(yōu)選為100-200rpm。

7.如權(quán)利要求1所述的一種亞臨界水中降解聚丁二酸丁二醇酯制備四氫呋喃的方法，其特征在于所述聚丁二酸丁二醇酯的平均分子量是8000-12000。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種亞臨界水中降解聚丁二酸丁二醇酯制備四氫呋喃的方法，以聚丁二酸丁二醇酯為原料，去離子水為溶劑，將兩者混合后置于反應(yīng)器中，加熱至亞臨界狀態(tài)下進(jìn)行聚丁二酸丁二醇酯的水解反應(yīng)，生成四氫呋喃。本發(fā)明所提供的方法具有高效、綠色、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，能使聚丁二酸丁二醇酯水解生成四氫呋喃，廢聚合物資源化，具有較強(qiáng)的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：潘志彥,張亞各,胡鐘霆,胡沔,王軍良,王立果,鞠雯婕
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19