1 试验部分
1.1 试剂与仪器
PET切片,海盐海利环保纤维有限公司;醋酸锌 Zn(AC)2·2H2O,分析纯,上海美兴化工股份有限公 司;EG、MA、氢氧化钠(NaOH)、二氯甲烷(CH2Cl2), 分析纯,国药化学试剂有限公司;DMT,分析标准品, 上海阿拉丁生化科技股份有限公司。 AL204型精 密 电 子 天 平,梅 特 勒-托 利 多 仪 器 (上海)公 司;XMTD-8222型真空干燥箱,上海精宏实验设备有限公司;DF-101S型集热式恒温磁力搅拌 器,巩义 市予华仪器有限责任公司;EUROSTAR 60 型IKA搅拌器,上海泰坦科技股份有限公司。
1.2 EG醇解
PET 将20gPET 颗粒、0.04g醋酸锌(催化剂)以及 不同质量分数 的 EG 依次加入连接有球形冷凝管、 温度计、搅拌器和氮气保护气的四口烧瓶中。通 入 冷凝水,缓慢开动搅拌器,使物料混合均匀,并开始通 氮气,防止物料被氧化。温度升至 EG 沸点196℃时 保持恒温并开始计时,醇解时间为3h,当 四 口 瓶 内 PET 颗粒消失、液体变得透明时,记录 PET 颗粒消 失的时间。醇解完成后,停止加热,在氮气气氛下降 温至160 ℃左右,快速过滤,并将醇解液转移至单口 烧瓶中,冷却至室温,用于酯交换试验。
1.3 DMT的制备
将醇解 液 (常 温 下 为 固 体)、NaOH(催 化 剂)、 MA 按质量比1∶0.002∶3依次加入连接有球形冷 凝管的单口烧瓶中,通入冷凝水,缓慢升温并开启磁 力搅拌。当温度升至 MA 沸点65℃时开始计时,并 保持恒温,反应3h后,停止加热,待单 口 瓶 内 液 体 冷却至室 温 后,将 其 进 行 抽 滤,得到白色晶体状产物,并收集滤液。
2 结果与讨论
由液相色谱图 中 各 峰 峰 值 与 峰 面 积 计 算,得 到 醇解产物中各组分的质量分数。其 中 BHET 及 低 聚体的质量分数随 EG 添加量的变化。 醇 解 过 程 中,当 m(EG)∶m(PET)由 1∶2增加到2∶1时,醇 解 产 物 中 BHET 的 质 量 分 数逐步从49.16%增加到81.34%,而二 聚 体、三 聚 体、四聚体 的 质 量 分 数 逐 渐 减 小。这 表 明 随 着 EG 添加量的增 加,PET 降 解 越 趋 于 完 全。此 外,不 同 EG 添加量下,醇解产物中4种主要产物的总质量分 数均在97%以上,说明当m(EG)∶m(PET)由2∶1 降低到1∶2时,醇解产物中的主要成分并未发生改 变,只是每种成分的质量分数发生了变化。将 EG 与 PET 质量比分别为1∶2、3∶4、1∶1、 2∶1的醇 解 液 和 MA 进行酯交换反应,制 得 产 物 B、C、D、E,对4种产物以及 DMT 的标准样品 A 进 行红外光谱分析。这 5组红外光谱 图 峰 型 基 本 一 致,在2964cm-1处 为 甲基 的 C—H 振 动 峰。1719cm-1 处 为 酯 基 中 CCO 的伸缩振 动 峰。1428cm-1处 为 苯 环 的 骨 架振动峰,1276和1109cm-1处为 C—O 的伸缩振 动峰,这些特征吸收峰说明酯交换产物均具有 DMT 的基本结构特征
3 结 语
通过高效液相色谱对醇解产物的成分及其质 量分数进行分析,结果表明,不同 EG 添加量下,醇解 产物中主要含有 BHET、二聚体、三聚体、四聚体这4 种物质,并且随着 EG 添加量的减小,BHET 的质量 分数逐渐降低,而低聚体的质量分数逐渐增加。
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