专利名称：磺化改性废旧聚酯塑料的方法
技术领域：
本发明属于废旧物加工领域，涉及一种利用废旧聚酯塑料磺化改性成磺化高 聚物的制备方法。
背景技术：
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料在包装领域中具有广泛的应用，无论是 包装膜、巻材、还是一些日常生活用品，都使用PET塑料。聚碳酸酯(PC)树脂是 一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性 好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明 性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。目前广泛应用于汽车、电 子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域，随着改性研究的 不断深入,正迅速拓展到航空航天、计算机、光盘等高科技领域。我国目前PET、 PC塑料消费量很高，废旧PET、 PC的再生利用不但可以减少环境污染，而且可 以变废为宝。但目前只有很少部分被利用，其余的被随意丢弃，造成资源的浪费 和环境污染。将回收的PET,PC再加工，处理以及通过化学改性使其成为可再生 资源，不仅可以减轻环境污染，而且也是节约型社会的发展趋势。由于聚酯类高 分子材料具有优异的综合性能，它的良好的耐热性和机械系能受到了广泛关注。 将磺酸基团引入到聚酯高分子主链中，即可以保持聚酯高分子的优异性能，又 可以发挥磺酸基类聚合物的特点。
作为有效的去污剂，磺化聚酯化合物日益受到重视。例如，美国专利3557039 公开了一种稳定的水分散液，其包含水和水不溶性可结晶嵌段或接枝聚合物，其 含有具有足够对苯二甲酸乙二酯单元的线性聚(苯二甲酸乙二酯)链段，这些聚 合物由单体钠磺基间苯二甲酸乙二酯反应制备。美国专利5， 599， 782公开了作为去污剂使用的磺化聚酯化合物。在该文献中提到的可聚合单体包括，间一磺酸 钠代苯甲酸、磺酸钠代间苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸和乙二醇。中国专利00816618.8公开了磺化聚酯化合物的方法是将磺化的酸或酯与 含羟基化合物反应，形成磺化羟基端基酯，然后使其与聚(对苯二甲酸乙二酯) 基的聚酯进行酯交换反应，随后縮聚形成所需的磺化聚酯化合物。
作为去污剂和纺织品上浆剂使用的磺化聚酯化合物的传统生产方法存在问 题，原因是这些方法包括了昂贵的起始原料，冗长的加工周期。以上磺化聚酯化 合物的制备都是先磺化单体再聚合，本发明利用废旧的聚酯材料磺化改性是通过 己聚合的高聚物再磺化不仅可以减轻环境污染，变废为宝，节约了社会资源，而 且生产工艺简单，加工周期短等优点。
发明内容
技术问题:本发明的目的在于研究提供一种利用废旧聚酯塑料磺化改性废旧 聚酯塑料的方法，这种方法能得到一系列不同磺化度的高聚物。
技术方案本发明的磺化改性废旧聚酯塑料的制备方法如下
a. 取废旧聚酯塑料溶于有机溶剂，搅拌至完全溶解；
b. 在含废旧聚酯塑料的有机溶剂中滴加磺化剂溶液，控制滴加速度在2滴 /min 10滴/min;滴加时间控制为2h 8h;控制温度在20℃ 100℃，滴完继 续反应；
c.反应结束后用碱性溶液调节至中性，抽滤，干燥。
所述的废旧聚酯塑料是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯的一种或多种。
所述磺化剂含有磺酸。磺化剂选自氯磺酸，发烟硫酸或浓硫酸的一种或多种。所述磺化剂为50wt％发烟硫酸和98wty。浓硫酸的混合溶液；体积比为1:1 10:1。
所述有机溶剂选自二氯甲烷、二氯乙垸、氯仿、四氯乙烷、石油醚中的一种或多种。
所述的碱性溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化转中的一种或多种。
干燥方法是将磺化的高聚物放在真空烘箱中干燥，温度控制在30℃ 60℃
有益效果在本发明的方法中溶解于有机溶剂的聚酯塑料经磺化生成不溶于 该有机溶剂的淡黄色固体。现象明显，可以很好的证明了生成了一种新的磺化高 聚物。用此方法制备磺化高聚物可以避免高聚物的降解，防止出现碳化等现象。
具体实施例方式
取废旧聚酯塑料溶于有机溶剂,搅拌至完全溶解；
在含废旧聚酯塑料的有机溶剂中滴加磺化剂溶液，控制滴加速度和滴加时 间，同时加热，滴完继续反应数小时；
反应结束后用碱性溶液调节至中性，抽滤，干燥。
其中，所述的废旧聚酯塑料是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯的一种或多种。
所述磺化剂含有硫酸，优选选自氯磺酸，发烟硫酸或浓硫酸的一种或多种， 更优选为发烟硫酸(50wt%)和浓硫酸(98wtM)的混合溶液，特别优选在该混合溶 液中，发烟硫酸(50wt%)和浓硫酸(98wt呢)的体积比为1:1 10:1。
有机溶剂为二氯甲垸、二氯乙烷、fe〔仿、四g〔乙烷、"油醚中的一种或多种。
磺化反应时，温度控制在20℃ 100℃。
控制滴加速度在2滴/min 10滴/min。
控制滴加时间为2h 8h。
所述的碱性溶液选自氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙的一种或多种。
干燥方法是将磺化的高聚物放在真空烘箱中干燥，温度控制在30℃ 60℃。
以下结合实施例，进一步说明本发明利用废旧聚酯材料制备磺化高聚物的具体原料配方及工艺流程。
实施例l :
配置发烟硫酸(50wt%)和浓硫酸(98wfW体积比为3:1的混合溶液10ml。 向装有回流冷凝管，温度计，机械搅拌的100ml三颈瓶中加入50ml的二氯甲烷， 取10克PC加入三颈瓶中，搅拌至完全溶解。含PC的CH2CU溶液中滴加配制的 磺化溶液，控制滴加速度为30秒每滴，滴加时间为4h，加热反应温度40℃,滴 完继续反应4h。反应结束后用标准的NaOH滴定测其磺化度为30. 15%。 实施例2 :
量取发烟硫酸溶液10ml。向装有回流冷凝管，温度计，机械搅拌的lOOml 三颈瓶中加入20ml的浓硫酸，取10克PET加入三颈瓶中，搅拌至完全溶解。含 PET的浓硫酸溶液中滴加发烟硫酸溶液，控制滴加速度为30秒每滴，滴加时间 为4h,加热反应温度40℃，滴完继续反应6h。反应结束后用标准的NaOH滴定 测其磺化度为33. 21%。 实施例3 :
量取氯磺酸溶液10rol。向装有回流冷凝管，温度计，机械搅拌的100ml三颈瓶中加入50ml的二氯甲烷，取10克PC加入三颈瓶中，搅拌至完全溶解。含 PC的CH2CL2溶液中滴加氯磺酸溶液，控制滴加速度为30秒每滴，滴加时间为4h， 加热反应温度40℃，滴完继续反应8h。反应结束后用标准的NaOH滴定测其磺化 度为35. 62%。
本发明所得产物及其盐类可用于阴离子表面活性剂，阳离子交换树脂，水 泥减水剂，去污剂等。
权利要求
1、一种磺化改性废旧聚酯塑料的方法，其特征在于该方法如下a.取废旧聚酯塑料溶于有机溶剂，搅拌至完全溶解；b.在含废旧聚酯塑料的有机溶剂中滴加磺化剂溶液，控制滴加速度在2滴/min～10滴/min；滴加时间控制为2h～8h；控制温度在20℃～100℃，滴完继续反应；c.反应结束后用碱性溶液调节至中性，抽滤，干燥。
2、 根据权利要求1所述的磺化改性废旧聚酯塑料的方法，其特征在于所述 的废旧聚酯塑料是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯的一种或多种。
3、 根据权利要求1所述的磺化改性废旧聚酯塑料的方法，其特征在于，所 述磺化剂含有磺酸根。
4、 根据权利要求1所述的磺化改性废旧聚酯塑料的方法，其特征在于，所 述磺化剂选自氯磺酸，发烟硫酸或浓硫酸的一种或多种。
5、 根据权利要求4所述的磺化改性废旧聚酯塑料的方法，其特征在于，所 述磺化剂为50wt劣发烟硫酸和98wtW浓硫酸的混合溶液；体积比为1:1 10:1。
6、 根据权利要求1所述的磺化改性废旧聚酯塑料的方法，其特征在于所述 有机溶剂选自二氯甲垸、二氯乙垸、氯仿、四氯乙垸、石油醚中的一种或多种。
7、 根据权利要求1所述的磺化改性废旧聚酯塑料的方法，其特征在于，所 述的碱性溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的一种或多种。
8、 根据权利要求1所述的磺化改性废旧聚酯塑料的方法，其特征在于，干 燥方法是将磺化的高聚物放在真空烘箱中干燥，温度控制在30'C 60'C。
全文摘要
磺化改性废旧聚酯塑料的方法将回收的聚酯塑料(聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚碳酸酯(PC))通过化学改性使其成为可再生资源，不仅可以减轻环境污染，而且也是节约型社会的发展趋势。选用来源广泛的废旧聚酯高分子材料通过磺化反应在主链上引入磺酸基团作为亲水基团，从而构成两亲分子结构的表面活性剂。本发明通过改变反应时间、反应温度、磺化剂用量得到一系列不同磺化度的高聚物。本发明的磺化物其原料来源广泛、价格低廉、用途广泛、生产工艺路线简单，是一种非常有发展前途的磺化高聚物。
文档编号C08G63/91GK101343356SQ20081002265
公开日2009年1月14日 申请日期2008年7月18日 优先权日2008年7月18日
发明者周金能, 肖国民, 许泽宁 申请人:东南大学