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PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯) 是通用高分子樹脂之一。對廢棄的PET塑料進(jìn)行降解或回收 循環(huán)使用是PET產(chǎn)業(yè)中不可缺少的環(huán)節(jié)，是塑料資源實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展中的關(guān)鍵之一。PET的回 收方法主要分為物理回收、化學(xué)回收、物理-化學(xué)回收三種。目前PET化學(xué)回收工業(yè)化主要的 兩種方法分別是水解和醇解，在酸催化作用下酯鍵的水解，酸直接影響著反應(yīng)進(jìn)行的轉(zhuǎn)化率、 選擇性和速度，目前多使用硫酸，但存在以下缺點(diǎn)：強(qiáng)酸酸性對反應(yīng)設(shè)備腐蝕、分離能耗高、 產(chǎn)品純化難、催化劑不能回收、產(chǎn)生大量酸性廢水。本項(xiàng)目首次合成專用固體催化劑，采用 新工藝降解聚酯PET (對其它類型的聚酯也同樣實(shí)現(xiàn)高效降解) 。該固體催化劑無毒、不腐蝕設(shè) 備、可循環(huán)使用、環(huán)境友好，能很好地解決目前PET降解中的難題。

江南大學(xué)紡織服裝學(xué)院功能性纖維研究室在廢棄聚酯降解及資源化利用方 面有著 10 余年的研究經(jīng)驗(yàn)，可以聚酯瓶片、纖維及面料為原料，分別利用乙二 醇、丙三醇、1,4-丁二醇等溶劑進(jìn)行化學(xué)降解，使其轉(zhuǎn)化為可被資源化再利用的 低聚物。功能性纖維研究室依據(jù)這些低聚物的物化性質(zhì)，開發(fā)了包括表面活性劑、 環(huán)氧樹脂固化劑、阻燃聚氨酯泡沫、分散染料等在內(nèi)的多項(xiàng)高附加值產(chǎn)品。 項(xiàng)目研究成果在國內(nèi)外核心期刊發(fā)表論文 36 篇，申請專利 16 項(xiàng)，授權(quán) 5 項(xiàng)。 課題組在研究基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并建立了一套處理量 40L 的乙二醇降解聚酯的中試生 產(chǎn)線，初步實(shí)現(xiàn)了乙二醇聚酯降解的產(chǎn)業(yè)化研究。 2 關(guān)鍵技術(shù) （1）汽車廢舊聚酯面料的乙二醇解聚產(chǎn)率達(dá)到 80％，丙三醇解聚產(chǎn)物達(dá)到 70％； （2）制成解聚廢棄聚酯發(fā)泡材料，泡沫壓縮強(qiáng)度>700kpa，且泡沫的網(wǎng)絡(luò)骨293 架穩(wěn)定； （3）制成解聚廢棄聚酯環(huán)氧樹脂固化劑，產(chǎn)率>80％，熱穩(wěn)定性能在 200℃ 前無熱分解； （4）制成解聚廢棄聚酯分散染料，最大吸收波長 520 nm，染色牢度強(qiáng)； （5）設(shè)計(jì)并建立了一套處理量 40L 的乙二醇降解聚酯的中試生產(chǎn)線。 3 知識產(chǎn)權(quán) 發(fā)表學(xué)術(shù)論文 36 篇；申請專利 16 項(xiàng)，其中授權(quán) 5 項(xiàng)。 4 項(xiàng)目成熟度； 設(shè)計(jì)并建立了一套處理量 40L 的乙二醇降解聚酯的中試生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)初步產(chǎn) 業(yè)化生產(chǎn)。 5 投資期望及應(yīng)用情況 目前已與部分企業(yè)合作，成功降解廢棄聚酯面料等。 

二、成果介紹1、 成果簡介：（500字以內(nèi)） 本項(xiàng)目針對國內(nèi)外對特種高分子樹脂及膜材料的重大需求，在傳統(tǒng)聚芳醚酮和聚醚砜樹脂的基礎(chǔ)上，制備高附加值和高性能的功能型改性聚芳醚樹脂及功能膜材料。具體的研究內(nèi)容和完成情況包括：（1）功能型聚芳醚樹脂合成、化學(xué)改性及放大；（2）適合耐高溫樹脂的膜制備工藝；（3）針對功能膜材料在分離膜、質(zhì)子交換膜、功能涂層和生物醫(yī)用材料方面的應(yīng)用性開發(fā)。研制

絕緣浸漬漆是一般是由基體樹脂和稀釋劑組成，通過浸漬工藝，可以覆蓋到金屬表面或其 它絕緣體的縫隙中，在一定溫度下固化后，將線圈導(dǎo)線連結(jié)為絕緣體，在物體表面形成均勻的 絕緣膜層，通常具有介電、耐高溫和耐化學(xué)環(huán)境等性能。 絕緣浸漬漆通常有兩種，一種叫有溶劑絕緣漆，另一種較無溶劑絕緣漆。無溶劑漆與有溶 劑漆的主要區(qū)別在于溶解基體樹脂的稀釋劑不只是起到溶解的作用，而是既可以溶解樹脂又含 有活性基團(tuán)結(jié)構(gòu)，其在固化反應(yīng)中可以和基體樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，在固化結(jié)束后成為互穿網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)中的一部分。 另外，溶劑型絕緣浸漬漆絕大多數(shù)溶劑對人體和環(huán)境均有一定的毒害，不符合綠色化學(xué)的 發(fā)展要求，并且通常溶劑型絕緣漆流動性差、固化后的漆膜不夠平整且力學(xué)性能較差，因而無 污染的無溶劑絕緣漆成為現(xiàn)代絕緣浸漬漆的主要發(fā)展方向。 使用不飽和聚酯樹脂作為基體樹脂的無溶劑浸漬漆具有低溫快固化、綜合性能優(yōu)異、成 本低、工藝性能好、穩(wěn)定性高、漆液粘度低等諸多優(yōu)點(diǎn)。但是由于普通不飽和聚酯樹脂的耐熱 性不高，通常只能用作B級浸漬漆使用，無法滿足制備H級浸漬漆的需要。因此，本項(xiàng)目通過 對不飽和聚酯樹脂改性研究開發(fā)了耐熱性能更高的不飽和聚酯無溶劑浸漬漆。通過在不飽和聚 酯主鏈上引入較復(fù)雜的芳雜環(huán)，來提高不飽聚酯的耐熱性，同時使用高效交聯(lián)劑，以增加交聯(lián) 點(diǎn)，提升不飽和聚酯的耐熱性能。該項(xiàng)目不飽和聚酯樹脂具有耐化學(xué)環(huán)境強(qiáng)、力學(xué)性能好、耐 高溫等性能，并降低固化揮發(fā)份，提高不飽和聚酯樹脂的綜合性能

 該項(xiàng)目以合成不飽和聚酯（UNSATURATED POLYESTER）合成技術(shù)為背景，提供用于船體制備， 原料罐，管道用的結(jié)構(gòu)樹脂合成技術(shù)。  不飽和聚酯（ UNSATURATED POLYESTER）材料時熱塑性材料，可以用于制備重量輕，高機(jī)械強(qiáng)度，　耐腐蝕，耐日照的玻璃纖維強(qiáng)化的復(fù)合材料。如大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)車的葉片均是復(fù)合材料制成。復(fù)合聚酯材料還可用于很多大型的化工設(shè)備如原料缸（tanks，）傳輸管道、城市污水通道（PIPES）。由于玻璃強(qiáng)化的舉止材料重量輕，強(qiáng)度高，還可以用于制造賽車， 飛機(jī)和航天材料等等。

硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯的重要類別，具有比強(qiáng)度高，抗震，隔音，介電性能等優(yōu)越特性，并與金屬，塑料，橡膠，木材，水泥有著良好的粘接性，同時吸濕小，抗腐蝕，易于成型加工等優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)良的絕緣，絕熱，保溫材料。硬泡的主要原料是聚醚或聚酯多元醇和異氰酸酯。

聚酯(PET)是最大的合成高分子品種，被廣泛應(yīng)用于合成纖維和塑料領(lǐng)域。作為最大的合成纖維品種，聚酯纖維因固有的易燃性和高溫熔融滴落特性限制了其更廣泛的應(yīng)用。然而，實(shí)現(xiàn)聚酯的高溫炭化不熔滴阻燃被公認(rèn)為是聚酯領(lǐng)域的國際難題，市場上至今沒有相應(yīng)的產(chǎn)品。目前商業(yè)化的無鹵阻燃聚酯是通過引入含磷阻燃劑在燃燒時促進(jìn)聚酯降解而加速熔融滴落來帶走熱量和火

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展并突破了Carothers建立的聚酯合成理論，提出了一種無催化劑縮聚的新機(jī)理，采用了一類能夠形成五元環(huán)或者六元環(huán)酸酐的二元羧酸作為單體。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 聚酯是僅次于聚烯烴的第二大類人工合成高分子材料，被廣泛應(yīng)用于纖維、瓶材、薄膜等領(lǐng)域，與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。大多數(shù)商品化聚酯都是采用二元羧酸和二元醇在金屬化合物的催化下通過熔融縮聚合成的。銻系催化劑是目前綜合性能最好，應(yīng)用最為廣泛的催化劑，殘留在聚酯中的金屬銻對人類健康和環(huán)境有潛在危害，亟待開發(fā)新型綠色聚酯合成新方法，消除聚酯中殘留催化劑的危害。 聚酯的工業(yè)生產(chǎn)一般分為兩步反應(yīng)：（1）二元羧酸和二元醇通過酯化反應(yīng)合成低分子量羥基封端齊聚物；（2）酯交換反應(yīng)脫除二元醇獲得高分子量聚酯。其中第一步酯化反應(yīng)不需要外加催化劑，通過二元羧酸單體自身的羧基自催化即可進(jìn)行，而所謂的聚酯催化劑實(shí)質(zhì)上是第二步反應(yīng)的酯交換催化劑。只通過第一步酯化反應(yīng)就有效提升聚酯分子量，避免第二步酯交換反應(yīng)的進(jìn)行，是無催化劑熔融縮聚合成高分子量聚酯唯一有效途徑。早在高分子學(xué)科創(chuàng)立之初的上世紀(jì)20年代末，Carothers就研究了二元羧酸與二元醇可在羧酸單體自催化下熔融酯化縮聚，以期得到聚酯材料，然而產(chǎn)物分子量僅有2-5 kDa，性能太差而無法應(yīng)用。酯化反應(yīng)的低平衡常數(shù)和高熔體黏度下排除副產(chǎn)物水的困難，被普遍認(rèn)為是導(dǎo)致自催化方法無法獲得高分子量聚酯的原因。1941年，英國化學(xué)家Whinfield和Dickson受Carothers研究的啟發(fā)創(chuàng)造性地提出了酯交換策略，通過酯交換反應(yīng)脫除過量的二元醇合成了分子量高、力學(xué)性能優(yōu)異的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），并由英國ICI公司在1946年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。目前幾乎所有的商品化聚酯都是通過酯交換路線合成的，但是為了克服酯交換反應(yīng)的能壘，催化劑的使用不可避免。Flory在1953年出版的《Princeples in Polymer Chemistry》上對此做了總結(jié)，認(rèn)為自催化酯化縮聚合成高分子量聚酯是不可能實(shí)現(xiàn)的。 研究團(tuán)隊(duì)通過對自催化酯化縮聚機(jī)理的深入研究，得出自催化方法無法獲得高分子量聚酯的原因僅僅在于反應(yīng)過程中的官能團(tuán)比例失衡，而非酯化反應(yīng)的低平衡常數(shù)及副產(chǎn)物難以排出。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展并突破了Carothers建立的聚酯合成理論，提出了一種無催化劑縮聚的新機(jī)理，采用了一類能夠形成五元環(huán)或者六元環(huán)酸酐的二元羧酸作為單體。過量的此類二元酸與伯二元醇酯化形成羧基封端的預(yù)聚物后，通過三步串聯(lián)的基元反應(yīng)：質(zhì)子轉(zhuǎn)移、酸酐形成和再次酯化反應(yīng)，使得體系中的醇酸官能團(tuán)比例不斷趨近于等摩爾比，從而在不需要外加催化劑的條件下獲得了高分子量的聚酯。該方法中聚酯產(chǎn)物分子量增長呈現(xiàn)出獨(dú)特的“加速”模式，從而在與傳統(tǒng)工藝相近的時間內(nèi)，通過熔融縮聚獲得了一系列的高分子量無催化劑聚酯，包括聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚丁二酸乙二醇酯（PES）、聚（丁二酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯）（PBSA）和聚（丁二酸乙二醇酯-共-對苯二甲酸乙二醇酯）（PEST）等。研究團(tuán)隊(duì)通過進(jìn)一步深入研究聚合機(jī)理，優(yōu)化聚合工藝，解決了無催化劑熔融縮聚合成聚酯的單體普適性問題，實(shí)現(xiàn)了PET、聚呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF）等芳香族聚酯的無催化劑合成。 本成果解決了聚酯工業(yè)的百年難題，屬于國際首創(chuàng)，并擁有完全的知識產(chǎn)權(quán)，具有巨大的應(yīng)用潛力。

成果描述：針對目前國內(nèi)的聚酯生產(chǎn)裝置的工藝落后、只能生產(chǎn)低檔通用料的難題，自主開發(fā)系列具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的高檔PET專用樹脂的先進(jìn)制造工藝技術(shù)。 開發(fā)熱收縮膜共聚酯專用料或光學(xué)材料用專用料等。可提供共聚酯熱收縮膜專用樹脂的全套聚合技術(shù)及工藝，在PET裝置上實(shí)現(xiàn)共聚酯的聚合制造，關(guān)鍵技術(shù)工藝包括： 1）PET熱收縮膜專用料關(guān)鍵結(jié)構(gòu)表征及聚合實(shí)現(xiàn)，建立共聚單體含量、分布與收縮性能、結(jié)晶性能、加工性能之間的關(guān)系； 2）針對國內(nèi)現(xiàn)有的PET裝置，提供PET熱收縮膜專用料生產(chǎn)內(nèi)控指標(biāo)及催化聚合工藝，指導(dǎo)裝置開發(fā)共聚酯產(chǎn)品。 3）建立共聚酯專用料結(jié)構(gòu)性能快速評價方法，指導(dǎo)裝置快速調(diào)整聚合工藝及條件，可控聚合制備合格產(chǎn)品。市場前景分析：目前國內(nèi)PET行業(yè)產(chǎn)能過剩狀況嚴(yán)重，低端產(chǎn)品需求早已飽和，高端產(chǎn)品（如特種聚酯薄膜）專用料又需大量進(jìn)口。聚酯熱收縮薄膜是一種新型熱收縮包裝材料， 由于它具有易于回收、無毒、無味、機(jī)械性能好、特別是符合環(huán)境保護(hù)等特點(diǎn)，在發(fā)達(dá)國家聚酯（PET）已成為取代聚氯乙烯（PVC）熱收縮薄膜的理想替代品。目前國內(nèi)至今尚無完全符合熱收縮薄膜產(chǎn)品要求的國產(chǎn)專用聚酯及與之相配套的成膜工藝問世。具有高附加值，市場需求巨大。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：制備的產(chǎn)品滿足加工及使用性能要求，獲得市場認(rèn)可。如熱收縮型聚酯薄膜在常溫下穩(wěn)定，加熱時（玻璃化溫度以上）收縮，在一個方向上發(fā)生70%以上的熱收縮。國內(nèi)領(lǐng)先。

環(huán)境友好型聚酯用鈦系催化劑系列產(chǎn)品包括PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）、PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、聚酯多元醇（己二酸或?qū)Ρ蕉姿峄⒎勰┩苛嫌镁埘サ榷鄠€聚酯品種生產(chǎn)所需的催化劑。上述鈦系催化劑外觀均為淺黃色至無色透明液體，具有常溫不水解、不含重金屬元素、活性高、選擇性高、添加量少、使用成本低、不屬易燃易爆危險品等優(yōu)點(diǎn)，是取代現(xiàn)有重金屬（銻系和錫系）催化劑以及鈦酸酯類催化劑的新一代環(huán)境友好型催化劑。該系列鈦系催化劑產(chǎn)品由超細(xì)粉末國家工程研究中心自主開發(fā)，均已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，并在大型聚酯生產(chǎn)裝置（20萬噸/年P(guān)ET裝置、1萬噸/年P(guān)BS裝置等）成功得到應(yīng)用。