超/亚临界流体中BPA和DMT的热稳定性研究

论文摘要

研究了聚合物单体双酚A（BPA）及对苯二甲酸二甲酯（DMT）在超／亚临界乙醇、甲醇、水及其甲醇或乙醇共溶剂中的热稳定性，根据产物分布特点，探讨单体在超／亚临界流体中的热分解反应机理，关联实验数据得到动力学方程。具体结论如下：研究了双酚A在超／亚临界甲醇、乙醇中在温度160～280℃、压力1.2～11.8MPa、时间5min～60min、投料比（介质与双酚A的体积／质量比）4.0～12.0条件下的热稳定性，以及在近临界水中在温度200～330℃、压力1.6～13.8MPa、时间5min～60min、投料比4.0～12.0条件下的热稳定性，并考察了NaOH（聚合物解聚催化剂）量及共溶剂比例的影响。结果表明双酚A热稳定性随反应温度、压力、时间和NaOH量的增加而降低；相同温度下双酚A在乙醇中稳定性比甲醇中好；共溶剂体系并不一定比单组分体系更有利于双酚A的稳定，对于水／乙醇和水／甲醇体系，当共溶剂比为1∶3时，双酚A稳定性最好；双酚A在上述介质中的反应产物主要为苯酚、4-异丙基酚和均四甲苯等。在实验范围内，双酚A在上述超／亚临界流体中的分解反应为一级反应，关联实验数据得到双酚A在超／亚临界甲醇、乙醇和水中分解反应活化能分别为36.4kJ·mol-1、36.8kJ·mol-1、39.5kJ·mol-1。研究了DMT在超／亚临界乙醇、甲醇中在温度200～280℃、压力3.8～11.4MPa、反应时间5min～60min、投料比（介质与DMT的体积／质量比）10.0～20.0条件下的热稳定性，并考察了醋酸锌（聚合物解聚催化剂）量的变化对热稳定性的影响。结果表明在超／亚临界甲醇中DMT热稳定性较好；在超／亚临界乙醇中的产物主要为1-甲酯-4-乙酯对苯二甲酸（EMT）和对苯二甲酸乙二醇酯（BHET），仅剩余少量DMT，证明DMT与乙醇发生反应，生成了上述产物。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 前言
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 研究内容
• 第二章 文献综述
• 2.1 塑料及其超临界流体回收技术
• 2.1.1 超临界流体技术概述
• 2.1.2 聚碳酸酯概述
• 2.1.3 聚对苯二甲酸乙二醇酯概述
• 2.2 双酚A概述
• 2.2.1 双酚A的生产状况
• 2.2.2 双酚A的回收技术
• 2.2.3 双酚A稳定性研究
• 2.3 对苯二甲酸二甲酯概述
• 2.3.1 对苯二甲酸二甲酯的生产状况
• 2.3.2 对苯二甲酸二甲酯的回收技术
• 2.3.3 对苯二甲酸二甲酯稳定性研究
• 2.4 结束语
• 第三章 实验部分
• 3.1 实验主要材料及装置
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验装置
• 3.2 实验影响因素及条件控制
• 3.2.1 实验影响因素
• 3.2.2 实验条件控制
• 3.3 实验工作
• 3.3.1 实验装置的气密性、安全性检查
• 3.3.2 实验方案
• 3.4 分析方法
• 3.4.1 气-质色谱分析
• 3.4.2 气相色谱分析
• 3.4.3 傅立叶红外光谱分析
• 3.5 稳定性实验的程度表征
• 3.5.1 双酚A稳定性实验的程度表征
• 3.5.2 DMT稳定性实验的程度表征
• 第四章 双酚A在超/亚临界乙醇、甲醇中稳定性研究
• 4.1 实验内容
• 4.2 实验结果与讨论
• 4.2.1 产物分析
• 4.2.2 双酚A标准曲线绘制
• 4.2.3 反应条件对双酚A稳定性的影响
• 4.3 双酚A在超/亚临界乙醇、甲醇中分解机理
• 4.4 动力学
• 4.5 小结
• 第五章 双酚A在近临界水中稳定性研究
• 5.1 实验内容
• 5.2 实验结果与讨论
• 5.2.1 产物分析
• 5.2.2 标准曲线绘制
• 5.2.3 反应条件对稳定性实验的影响
• 5.3 双酚A在近临界水中分解机理
• 5.4 动力学
• 5.5 小结
• 第六章 DMT在超/亚临界乙醇、甲醇中稳定性研究
• 6.1 实验内容
• 6.2 实验结果与讨论
• 6.2.1 产物分析
• 6.2.2 标准曲线绘制
• 6.2.3 反应条件对DMT稳定性的影响
• 6.3 DMT在超/亚临界乙醇、甲醇中分解机理
• 6.4 小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 研究生阶段发表的论文
• 致谢