MMA是一种什么化工原料? 有什么用途?
MMA是丙烯酸类树脂,其主要成份是甲基丙烯酸甲酯。MMA在欧美地区一般统称MMA树脂,而在中国其名称有丙烯酸、PMMA、彩色沥青等,主要应用于有机玻璃制造,建筑装饰材料,地坪涂料,防水涂料,工业制件,信息材料,电气部件封装等。
甲基丙烯酸甲酯应用领域
1、有机玻璃行业
MMA主要用于生产丙烯酸树脂和塑料,即有机玻璃。
2、表面涂料行业
MMA在表面涂料行业消费份额较大,用以生产溶剂型涂料、水性涂料以及乳胶漆,广泛应用于汽车、家具、建筑等行业。
3、PVC改性剂
MMA在国内另一个重要的市场是PVC改性剂,包括ACR和MBS 。
4、其他用途
MMA在其他各类消费领域包括纺织浆料、丙烯酸类胶粘剂、腈纶单体、不饱和聚酯交联剂、润滑剂、人造大理石台面等。
扩展资料
甲基丙烯酸甲酯生产制备技术:丙酮氰醇法(ACH法)
该法是由美国璐彩特公司首先开发出来的,目前该法仍为生产MMA的主要方法,其原因是丙酮氰醇法工艺简单和技术日趋完善,故丙酮氰醇法一直是比较经济的生产方法。
该工艺先将丙酮与氢氰酸在碱催化剂下发生氢化反应生成丙酮氰醇,丙酮氰醇再与浓硫酸反应生成甲基丙烯酰胺硫酸盐,甲基丙烯酰胺硫酸盐再和甲醇水溶液反应生成MMA。该法副产废酸较多,废酸的处理有两种:即硫酸铵回收法和硫酸回收法。
参考资料来源:百度百科-MMA (甲基丙烯酸甲酯)
丙酮氰醇和硫酸反应生成甲基丙烯酸硫酸盐,然后再和甲醇反应,生成甲基丙烯酸甲酯。丙酮氰醇是由氢氰酸和丙酮反应而成。硫酸用量为1.4~1.8mol/molACH,硫酸既作为反应物,也作为溶剂。首先生成甲基丙烯酰胺硫酸盐,副产物是a-羟基异丁烯酰胺硫酸盐(有水的情况下生成),而a-羟基异丁烯酰胺硫酸盐在比较高的温度和比较长的时间会生成甲基丙烯酰胺硫酸盐,接下来用甲醇和水酯化甲基丙烯酸酰胺硫酸盐,生成甲基丙烯酸甲酯。
1.丙酮氰醇路线丙酮氰醇与硫酸反应生成甲基丙烯酰胺硫酸盐,经水解后再与甲醇酯化得甲基丙烯酸甲酯粗制品,然后经盐析、粗馏、精馏得成品。通常丙酮氰醇由氰化钠制得原料消耗定额:甲酮氰醇1100kg/t、硫酸2100kg/t、甲醇490kg/t。
2.异丁烯路线异丁烯在钼催化剂存在下用空气两段氧化。异丁烯先氧化成甲基丙烯醛,再进一步氧化成甲基丙烯酸。甲基丙烯酸与甲醇酯化得甲基丙烯酸甲酯。开发出一步氧化法工艺。异丁烯以N2O4为氧化剂,K2CO3或MnO2为催化剂,直接氧化生成甲基丙烯酸。然后再用甲醇酯化。
3.丙烯路线丙烯、一氧化碳与甲醇进行羰化反应生成2-甲氧基异丁酸甲酯,然后通过水解反应分解成甲基丙烯酸甲酯和甲醇。
4.异丁醛一步氧化法以杂多酸及其盐类为催化剂,由异丁醛一步氧化生成甲基丙烯酸,甲基丙烯酸再与甲醇酯化成甲基丙烯酸甲酯。
一、直接产品有:甲醛、冰醋酸、二甲醚(DME)、MTBE、甲胺、甲酸甲酯、甲烷氯化物(CMS)、碳酸二甲酯(DMC)、硫酸二甲酯、二甲基亚砜(DMSO)、MTO/MTP、甲醇蛋白
1、
甲醛
甲醛是甲醇最重要的下游产品之一,也是最重要的基本有机化工原料之一。它最大的用途是生产酚醛树脂、黏合剂及其它有机化学品。近年来,随着我国经济建设的迅速发展,甲醛产量每年以4.5%的速度增长,年需原料甲醇100万吨以上。为满足化工市场的需求,应大力开发以甲醇为原料的生产甲醛的新工艺,以满足优质工程塑料(酚醛树脂)和乌洛托品等合成的需要。
2、冰醋酸
我国醋酸生产主要有羰化法、乙烯法及乙醇法,根据全国醋酸行业协作组提供的数据显示,2005年我国甲醇羰基合成法制醋酸产能约为90万t,产量76.6万t,消耗甲醇49万t;2006年产能约为140万t,产量118.3万t,消耗甲醇76万t。
2010年我国羰基法醋酸产能可达到705万t。若开工率按85%计,届时羰基法醋酸产量将达到378万~600万t吨。按生产1吨醋酸需要0.6t甲醇计算,则需要消耗甲醇227万~360万t。
3、二甲醚(DME)
据统计,到2007为止,我国共有二甲醚生产企业30家,产能合计261万吨/年,产量130万吨。其中需外购甲醇的共23家,产能合计170.5万吨;自配甲醇装置的共7家,产能合计90.5万吨。另外,2008年将新增二甲醚产能147.5万吨。目前国内二甲醚的主要用途是替代LPG、气雾推进剂,其次是作为柴油的主要替代燃料,也作为化工原料,用来生产硫酸二甲酯、聚甲基苯和高纯度氮、N-二甲基苯胺和其他化学物的甲基试剂。另外,它还作为清洗剂,用于高精密仪器(电子仪器)表面的清洗。还可作为环保型制冷剂和发泡剂等。
4、MTBE
异丁烯和甲醇在强酸性阳离子交换树脂作用下生成的甲基叔丁基醚是一种良好的高辛烷值汽油成份。MTBE主要用作汽油的改性剂添加到汽油中。由MTBE及MTBE裂解制取高纯异丁烯,生产高技术含量、高附加值、市场前景较好的丁基橡胶、甲基丙烯酸甲酯、聚异丁烯等精细化工产品也被市场看好。2007年我国MTBE产量估计为170万吨。
5、甲胺
甲胺是一种重要的脂肪胺,以液氨和甲醇为原料,在催化条件下,通过加压精馏分离不同结构的系列产品(一甲胺、二甲胺、三甲胺),是基本的有机化工原料之一。目前国内年生产能力为25万吨左右,随着我国DMF的迅速发展,也带动了甲胺特别是二甲胺需求量的不断增加。一甲胺、二甲胺和三甲胺等都是化学工业、农药、医药及涂料的中间体,有相当大的市场前景。
6、甲酸甲酯 甲酸甲酯(MF),又名蚁酸甲酯,是一种用途广泛的低沸点溶剂,可直接用作杀虫剂、杀菌剂和用于处理谷物、水果、干果、烟草的熏蒸剂,可用作合成磺胺和镇咳药的原料。甲酸甲酯常用作医学、农药和有机合成的中间体,醋酸纤维素的溶剂。甲酸甲酯有很高的反应活性,由它出发,可制得 50 多个产物,故被称为万能中间体。目前MF主要用于生产甲酰胺、二甲基甲酰胺
(DMF)、甲酸以及为数众多的高附加值精细化工产品,如:丙二酸酯系列产品,乙醇酸及其下游产品、甘氨酸等。我国甲酸甲酯年生产能力约
在5万吨,需求量约为8万吨。
7、甲烷氯化物(CMS) 甲烷氯化物(CMS)是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)和四氯化碳的总称,是重要的有机氯产品。CMS除可用作脱脂(漆)剂、萃取剂、气雾剂、制冷剂、灭火剂和麻醉剂等以外,还是生产医药、农药、合成纤维、塑料、有机硅和有机氟系列产品等的原料。甲烷氯化物(CMS)的工业生产是以甲醇和氯气为主要原料,采用直接氯化生产工艺,近年来我国CMS生产发展较快,总生产能力超过25万t/a。
8、碳酸二甲酯(DMC)
DMC是一种重要的工业碳酸酯,作为优良的甲基化剂,用来合成食品添加剂、抗氧化剂、染料、药物中间体、农药等,是光气和硫酸二甲酯理想的替代物。多以甲醇、CO、H2、 O2为原料,采用甲醇氧化羰基工艺生产。目前我国的碳酸二甲酯的总产能在 10万 t/a以上
9、硫酸二甲酯(DMS)分子式(CH3O)2SO2,无色,略有洋葱气味的油状液体,高毒,是可疑的人类致癌物。工业上主要用作甲基化剂、制药、染料和香料等工业。由于DMS的高毒性和对设备的高腐蚀性,工业上都逐渐采用DMC来替代DMS。随着国家环保要求的提高,改产品将最终被被淘汰。
10、二甲基亚砜(DMSO) 是极为重要的非质子极性溶剂和重要的精细化工产品,一向被誉为:“万能溶媒”,在国外称为“万能药”,广泛应用于医药、农药、石油、化工、有机合成、电子、涂料、冶金、染料和高分子材料等许多化学工业领域,并且一些新的用途还在不断被发现。我国DMSO生产采用二硫化碳、甲醇为原料,经过合成、氧化、中和、蒸发、脱盐、减压精馏制得产品,均采用液相乳化法新工艺。目前产能在5万吨以上。
11、MTO/MTP 甲醇制烯烃的MTO工艺和甲醇制丙烯的MTP工艺是目前重要的C1化工技术,是以煤基或天然气基合成的甲醇为原料,生产低碳烯烃的化工工艺技术,是以煤替代石油生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。目前还没有工业化生产装置,可以预见,随着高油价的到来,MTO/MTP将很快实现工业化。
12、对苯二甲酸二甲酯(DMT) 白色针状晶体,熔点140.7℃,沸点284℃,易升华,DMT由对苯二甲酸与甲醇酯化而得。
13、甲醇蛋白 甲醇蛋白是以甲醇为基质生产的单细胞蛋白。甲醇蛋白是通过培养单细胞生物而获得的菌体蛋白质,目前主要用作畜禽饲料蛋白,与其他饲料蛋白如鱼粉、大豆等天然动植物蛋白质相比,营养价值较高。目前国内蛋白饲料的实际缺口达1200万吨。若此缺口的1/10由甲醇蛋白来填补,则需要甲醇蛋白120万吨。
二、间接产品有:二甲基甲酰胺(DMF)、乙二醇、聚乙烯醇(PVA)、甲基丙烯酸甲酯
1、二甲基甲酰胺(DMF)无色、淡的胺味的液体,主要应用于聚氨酯、腈纶、医药、农药、染料、电子等行业。,非水溶液滴定溶剂。乙烯树脂和乙炔等的溶剂。DMF的工业生产主要有甲酸酯化二步法,甲醇脱氢二步法和一步法。目前国内DMF生产行业五巨头(浙江江山、华鲁恒升、安阳九天、安徽淮南、章丘日月)总的DMF产能接近年产50万吨,均采用一步法工艺。
2、乙二醇 开发甲醇生成乙二醇路线,可以实现以煤代油合成乙二醇,具有重要意义。甲醇制甲醛再转化为乙二醇的路线,鉴于合成气制甲醇技术和甲醇生产甲醛技术都已经非常成熟,因而该工艺很有开发前景。我国乙二醇的消费构成中约95%用于生产聚酯,5%用于生产防冻剂等方面。近年来,由于聚酯工业需求强劲,国内市场对乙二醇需求保持快速增长的势头。据预测,2008年我国聚酯产量将达到1730万吨,按聚酯单耗0.34吨/吨计算,约需乙二醇588万吨;2010年聚酯产量为1900万吨,约需要乙二醇646万吨。加上防冻液等5%的需求。预计2008年国内乙二醇总需求量约617万吨,2010年约需要677万吨。
3、聚乙烯醇(PVA)
生产聚乙烯醇的工艺路线按原料分,有乙烯法和乙炔法两类。PVA主要用于制造聚乙烯醇缩醛,由于PVA具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性,因此除了作纤维原料外,还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品,应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等行业。
4、甲基丙烯酸甲酯 目前生产甲基丙烯酸甲酯(MMA)主要的生产工艺路线是:先将ACH转化为甲基丙烯酰胺硫酸盐,然后再水解、酯化生成甲基丙烯酸酯。截至2006年8月,我国共有5家较大的MMA生产企业,总产能达29.8万吨/年。
三、替代产品有:甲醇燃料、燃料电池、生物柴油
1、甲醇燃料 我国在甲醇燃料的开发及应用已具有了一定的基础:在汽油中掺入5%、15%,、25%和85%的甲醇及用纯甲醇(100%)作为汽车燃料。据预计2010年我国M85~M100的甲醇汽车将达到1万辆左右,按每辆汽车每年消耗20吨甲醇计算,则共需要消耗甲醇20万t。另外,预计到2010年我国将有2000万t汽油掺烧甲醇,若比例按15%计算,则需要300万t甲醇。以上两部分共需要甲醇320万t。
2、燃料电池 直接以甲醇为燃料,以甲醇和氧的电化学反应将化学能自发地转变成电能的发电技术称之为直接甲醇燃料电池(DMFC)。它的主要特点是甲醇不经过预处理可直接应用于阳极反应产生电流,同时生成水和二氧化碳,对环境无污染,为洁净的电源。
3、生物柴油
生物柴油是清洁的可再生能源,它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。截止2007年,中国有大小生物柴油生产厂2000多家,而且,各地相同项目的立项、审批还在继续。预计到2010年,中国生物柴油的需求量将达到2000万吨/年,按国家再生能源中长期规划,那时的产能是20万吨/年。需求与产量的反差,将会是形成产品供不应求的局面。
华北地区甲醇市场疲软,主流价格在2000-2400元/吨,其中,河北甲醇出厂价集中在2400元/吨;山西甲醇主流价格在2200-2300元/吨不等;内蒙古地区甲醇企业出厂价格在2050-2250元/吨。甲醇:30日山东地区市场阴跌
下游需求恢复迟缓,山东甲醇企业出货放缓,企业主流出厂成交价格高端下滑30元/吨至2500-2550元/吨,中东部个别厂家成交低至2480元/吨。山东西北部主要企业主流出厂成交在2500-2550元/吨,受雨雪影响企业出货一般;山东中东部主要甲醇企业主流出厂成交在2530-2550元/吨左右;山东南部地区主要企业主流价格集中在2520-2540元/吨。甲醇:30日山西地区行情暂稳
山西甲醇市场暂稳,目前企业出厂主流成交价格在2250-2300元/吨左右,个别小单成交略低在2200元/吨,下游需求恢复迟缓,企业出货一般。甲醇:30日河北地区市场平稳
今日河北石家庄及周边地区甲醇出厂价格暂稳在2450-2500元/吨,主流集中在2450元/吨,受河北周边地区甲醇走跌影响,目前下游观望为主,采购谨慎;唐山地区主要企业出厂主流平稳在2400元/吨。
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<div >
<table width="100%" height="100%" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
<tbody>
<tr><td><p>英文名为 methyl methacrylate,MMA为其缩写。俗称有机玻璃单体。无色透明易挥发液体,有强烈刺激性。密度为0.944 g/cm3。熔点-48.2 ℃。沸点100~101 ℃。折射率1.442.闪点10 ℃(开杯)。自燃点421 ℃。爆炸极限1.7%~8.2%。微溶于水。易溶于多种溶剂。易燃。受光、热、电离辐射和催化剂作用易聚合。工业品加入0.06~0.1%对苯而酚作阻聚剂。</p>
<p>MMA 有毒,作为麻醉剂麻醉浓度和致死浓度几乎相同。蒸气能刺激眼睛和呼吸系统。</p>
<p>MMA 有机玻璃单体 制塑料、涂料、粘合剂、润滑剂、木材浸润剂、电机线圈浸透剂、纸张上光剂、印染助剂和绝缘灌注材料等。甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈二元共聚物(AA树脂)常用在胶粘剂上</p>
<p>MMA 生产工艺: 1、由氰化氢与丙酮反应生成丙酮氰醇,再与浓硫酸进行酰胺化反应,生成甲基丙烯酰胺的硫酸盐,最后经水解、酯化而得。2、将异丁烯用空气在钼催化剂存在下分两段氧化,先氧化成甲基丙烯醛,进一步氧化成甲基丙烯酸,再与甲醇酯化而得。最近又开发出一步氧化法工艺,异丁烯以N2O4为氧化剂,K2CO3或MnO2为催化剂,直接氧化生成甲基丙烯酸,然后用甲醇酯化。3、丙烯、一氧化碳与甲醇进行羰化反应生成2-甲氧基异丁酸甲酯,然后通过水解反应分解成甲基丙烯酸甲酯和甲醇。</p></td></tr>
</tbody>
</table>
</div>
2-丙烯酰胺
丙烯酰胺
英文名称: Acrylamide
aam
acrylagel
acrylamide monomer
acrylamide solid
acrylamide solutions
acrylic acid amide
性状描述: 无色无臭结晶,剧毒。熔点84-86℃,沸点87℃(0.26kPa),125℃(3.33kPa),103℃(0.67kPa),相对密度1.122(20/4℃),折射率1.460(计算值)。溶于水、乙醇、丙酮、乙醚和三氯乙烷,微溶于甲苯,不溶于苯。在室温下稳定,但熔融时则骤然聚合,水溶液中加对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、苯基-2-萘胺或其他抗氧剂,可使其稳定。
生产方法: 1.丙烯腈硫酸水合法 丙烯腈和水在硫酸存在下水解成丙烯酰胺硫酸盐,然后用液氨中和生成丙烯酰胺溶液和硫酸铵,反应物经分离过滤后,将滤液结晶、干燥即得成品。此法的缺点是副产大量价值低廉的硫酸铵,又存在严重的硫酸腐蚀和污染等问题。每吨丙烯酰胺副产硫酸铵2280kg。
原料消耗定额:丙烯腈(100%)980kg/t、硫酸(100%)200kg/t、氨(100%)700kg/t。
2.丙烯腈直接水合法 丙烯腈与水在铜催化剂存在下,在85-125℃和0.3-0.4MPa压力下直接水合而得。该法得到的丙烯酰胺水溶液(只含少量副产物),可直接作为产品销售,避免丙烯酰胺粉尘污染,用水溶液对劳动保护是有利的。
产品参考规格:外观为白色鳞片状或粉状。一级品含量%26ge95%;二级品含量%26ge90%;三级品含量%26ge85%。
3.酶催化法在室温下将丙烯腈水溶液送入装有菌种催化剂的固定床反应器中,经反应丙烯腈100%转化为丙烯酰胺。经分离,甚至可不经精制、浓缩就得到丙烯酰胺的工业产品。
用途: 丙烯酰胺是丙烯酰胺系和甲基丙烯酰胺系产品中最重要的产品。自1954年用于工业后,需要逐步增长。主要用来制取能溶于水的聚合物,而这种聚丙烯酰胺可作为添加剂用以提高石油的回收率;用作絮凝剂、增厚剂和造纸助剂。少量丙烯酰胺被用来将亲水中心引入亲油的聚合物中以改善粘度,提高软化点和提高树脂的抗溶剂性,并且可以为染料的受色性引入一个中心。
丙烯酰胺还常常被用作感光聚合物的一个组分。在乙烯基聚合物中,在交联反应中可以使用这种酰胺基的反应活性。丙烯酰胺可以与某些单体,如乙酸乙烯、苯乙烯、氯乙烯、乙烯叉二氯、丙烯腈等共聚获得具有多种用途的聚合物。主要应用领域:
(1)油田用 该品用于油田注水井调整吸水剖面。将本品与引发剂、除氧剂等混合,注入注水井高渗透层带。在地层下聚合成高粘度的聚合物。封堵大孔道,增加扫油体积,提高采油率。此外,本品的聚合物或共聚物,可用于三次采油、压裂、堵水、钻井混浆处理以及化学灌浆等。
(2)作絮凝剂 该品的部分水解物或与甲基纤维素的接枝共聚物,用于工厂废水处理及下水处理。
(3)土壤改良剂 利用该品水解物作土壤改良剂,可使土壤团粒化,改善空气流通性、水渗透性和保水性。
(4)纤维改性与树脂加工 将丙烯酰胺进行氨基甲酰化或接枝聚合。可用于改善含合成纤维的各种纤维的树脂整理,经纱以及作印染浆料使用,以改善纤维织物的基础物性,防皱、防缩和手感好。
(5)纸力增强剂 丙烯酰胺与丙烯酸的共聚物或聚丙烯酰胺的部分水解物,可用作纸力培强剂,代替已经使用的淀粉、水溶性氨基树脂或者共用。
(6)胶粘剂 有聚丙烯酰胺与酚醛树脂溶液并用的玻璃纤维胶粘剂,以及与合成橡胶并用的压敏胶。
问题描述:
比如买家电都有泡沫,可是我不知道回收的人怎么处理了它们
解析:
废旧塑料品种多样,形态各异,在实践中已创造出许多再生利用的方法,下面简介一些实例供参考。
1, 薄膜的加收
薄膜是塑料制品中的一大烊,种类繁多,使用寿命一般较短,是回收再生利用的主要品种之一,下按用途,形态简介实例。
(1) 农用薄膜,农用薄膜主要有地膜和棚膜,地膜主要为PE膜,棚模有PE,PE/EVA,PVC膜,在回收再生利用时,应将PE和PVC膜区分开来,农用薄膜一般较脏,且常夹带有泥土,沙石,草根,铁钉,铁丝等,要除去铁质杂质并清洗,回收利用的方法主要是造粒,如果,具人工分拣,清洗条件时,经清洗,干燥后的废膜即可直接用热挤压方法生产塑料制品,如盆,桶,塑料法兰等。
废农膜再生粒料用途如下
1、 PE再生粒料,PE再生粒料可用来仍生产农膜,也可用来制造化肥包装袋,垃圾袋,农用再生水管,栅栏,树木支撑,盆,桶,垃圾箱,土工材料等。
2、 PVC再生粒料,PVC再生粒料可用来生产重包装袋,农用水管,鞋底,等包装薄膜,包装薄膜的材料包括玻璃纸(赛珞玢),PE,PVC,PP,EVA,PVDC,PA,PET以及各种复合薄膜。单层的一种材料的包装膜,在经分拣,清洗后,可如农用薄膜一样直接制成塑料制品或造粒后制成各种制品。复合薄膜包括不同塑料的复合薄膜和塑料与纸,铝箔,等其他材料制成的薄膜,回收后的再生处理要复杂一些如:多层塑料复合薄膜,多层塑料复合薄膜有PE/PP,PE/EVA/PE,PE/粘合剂/PA/粘合剂/PE,PP/PVDC等,在再生利用前,首先要将不同的材料分离。分离可用溶剂分离法。
纸塑复合薄膜,纸塑复合薄膜在再生利用前需先将纸塑分离,这也是纸塑复合分离的方法,分离设备为一带有电加热的一镀铬空心料筒,料筒内装有一个带叶片的空心圆筒,料筒和空心圆筒以相反方向转动,破碎后的纸塑混合物加入料筒,在料筒中经加热的混合物上的塑料熔融后以料筒下部出料,空心圆筒中的空气将废气带走。
铝塑复合薄膜,铝塑复合薄膜有BOPP/铝,PE/铝等,用于各种食品包装,使用后的铝塑复合软包装袋实际是一种混合废料,回收利用较为困难。处理的方法国外主要为焚烧回收热量。中国有焚烧取铝和粉碎加入填料制低档粗制品的方法,效果不太理想。这里介绍利用铝的导电性,制造抗静电功能材料的例子,其工艺过程如下:铝塑复合废料—清洗—粉碎—过筛—团粒— 铝粉-助剂—挤出—半成品—挤出—成品。将铝塑复合废料经清洗,粉碎过10日筛筛选,再进行团粒,该过程可采用北京塑料机械厂的团粒机。团粒工艺条件为喷水:95度水0。8升,加料时间:3min ;抽气时间5min 粉碎时间10min,每次处理15千克。经团粒的物料再用挤出机挤出,成半成品,将此半成品再添加入20%铝 粉,阻燃剂,相容剂及其他助剂,再经挤出选粒即可得制品,用作导电性材料。
3. PET薄膜,在塑料行业,PET主要用作薄膜和瓶,而薄膜可用作包装,装饰,录音带基或电容器绝缘,PET片也用作照相片基,PET也大量用于纤维,薄膜和纤维用PET的物性粘度较瓶用PET纸。因此回收利用也稍有差异。
PET薄膜和纤维生产工厂产生的下脚料可用来等待聚酯/环氧树脂粉末涂料,一般这些下脚料的相对分子质量约为2万,熔点260度以上,为组成单一的线型PET。将这样的下脚料在250至260度下用多元醇醇解,可得相对分子质量约2000至5000的低熔点齐聚聚酯。齐聚聚酯在200至220度加入二元酸酐和酯化剂缩聚,得酸值约3。05 mgKOH/g,软化点约为85至105度,玻璃化温度小于等于50度,的产物,此产物用来制聚酯/环氧树脂粉末涂料。
聚酯/环氧树脂粉末涂料用聚酯配方
原料 用量 原料 用量
PET下脚料 723.6g 二元酸酐 0.98mol
二元醇 1.71mol 催化剂 0.1%
PET工业废料也可用作粘合剂。日本大阪市立工业研究所和富士照相软片公司用PET工业废料与甘油反应制成粘合剂,用于金属粘接。PET工业废料用已二酸或缩乙二醇改性,也可制得热熔胶,用于柔性材料,如布,皮革,纸,塑料,铝 等的粘接。 聚酯/环氧树脂粉末涂料的性能
指标名称 技术标准 指标名称 技术标准
外观 平整,光滑,允许有轻微桔皮 光泽/% >85
细度/目 >180 柔韧性/mn 1
固化时间/(min/oc) 20/180 硬度 >2H
水平流动/[mm(oc.min)] >25/180—5 耐潮(40 oc+-2 oc,RH95%+_3%)/d 21
耐酸浸25%H2SO4室温 90天涂膜完好
抗冲击强度/kN/cm 50 耐碱浸25%NaOH4室温 90天涂膜完好
附着力(级) 1—2 耐盐水浸10NaCL室温 90天涂膜完好
废旧PET薄膜,片或纤维加上丙二醇,苯乙烯,丙三醇,邻苯二甲酸酐,顺丁烯二酸酐,对苯二酚及催化剂反应可制得不饱和聚酯,用来制造人造人理石。废旧PET薄膜的回收方法还可参考PET瓶的回收方法。
聚酯热熔胶的粘接性能
材料 粘接强度 材料 粘接强度
剪切强度/MPa 撕裂强度(N/25mm) 剪切强度/MPa 撕裂强度/(N/25mm)
棉布(平织) 3.07① 2.10①
涤纶 2.93① 112.0 PET膜 3.05① 撕断
皮革(打毛) 2.27② 100 铝箔 12.90④ 126
胶布(雨衣用) 2.83① ---- 8.83①
帆布(帐逢用) 7.60 73.0 铝箔 20.13 133
牛皮纸 1.93③ 12.2 马口铁 11.85 70.3
① 材料断裂值,粘接部位未开裂②皮层脱落③纸层撕开④以板作试样的测试值
2. 瓶类的回收
瓶类有清凉饮料瓶,矿泉水瓶,液体食品瓶,化妆品瓶,等,所使用的材料有聚乙烯(PE),聚氯乙烯(PVC),聚对苯二甲酸乙二酯(聚酯)(PET)等。通常矿泉水瓶用PVC或PET制造,碳酸饮料瓶用PET制造,清凉饮料瓶,液体食品瓶用PVC,PE制造,洗涤剂瓶,化妆品瓶,牛奶瓶,乳酸菌饮料大多用PE制造。
回收的各种瓶类一般先经人工分拣,然后再按不同的材料进行回收,目前,已有不少技术和设备用于各种瓶类的回收再生
(1) PET瓶的回收,PET瓶大量用于可口可乐,百事可乐,雪碧等碳酸饮料,目前大部分是由PET瓶和HDPE瓶底组成,瓶盖材料HDPE,商标为双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜,采用EVA型粘接剂粘附于瓶身,聚酯瓶回收后再利用的途径有再生造粒。醇解和其他等方法。不管采用何种方法,首先要将聚酯瓶与其他瓶分离,也需将聚酯瓶身与瓶底分离。
① 分离:混合的加收瓶经传送带进入粉碎机粉碎,再经密度分离。
② 再生造粒:再生造粒可用挤出机。经分离的PET碎料经挤出机挤出造粒制成粒料,为避免挤出时吸水使物性粘度下降,在挤出前应进行干燥。PET粒料的用途如下:
a,重新制造PET瓶,再生粒料不能用于与食品直接接触场合,但可用于三层PET瓶的中间层,再制成碳酸饮料瓶。
b.纺丝制造纤维,再生PET料料可用来纺丝制成纤维,用作枕芯,褥子,睡袋,毡等。
c.玻纤增强材料,经玻纤增强的再生PET具有较好的耐热性和力学强度,可用来制作汽车零部件,如耐热汽车车轮罩,其热畸变温度可达240度。变曲弹性模量9500MPa,弯曲强度214 MPa,冲击强度15kf/m2.
d.共混改性,再生PET料料可与其他聚合物共混,制得各种改性料,如与PE共混,可得到冲击性能改善的PET共混料,PE:PET为(10~50):(90~50):如再加入少量聚丙烯,共混物的尺寸稳定性可获明显改进。由于PE和PET的极性相差较大,所以,在共混时需进行相容处理,一般通过聚烯烃的接枝改性来改进相容性。
③醇解,PET废料在碱性催化剂存在下进行醇解,再加入二元酸酐等缩聚,得酸值大于12的产物,经稀释,过滤,加入适量催化剂,可制得醇酸树脂漆。配方见下表。反应温度80~85度,反应4~5h
PET废料醇解制涂料配方
物料 加入量/% 物料 加入量/%
PET物料 25 N-羟甲基丙烯酰胺 2
二缩三乙二醇 23 非离子型乳化剂 0.9
邻苯二甲酸二丁酯 18 阴离子型乳化剂 1.1
乙酸乙烯 24 过硫酸盐引发剂 1.4~1.6
a-甲基苯乙烯 7 水 130
甲基丙烯酸 1
另一个例子是在220~250oc下,将PET废料与多元醇反应,经溶剂化制得三维网状结构的绝缘漆,质量符合GB6109的要求③ 其他,PET瓶还可用来制增塑剂:对苯二甲酸2-乙基己酯(DOTP),其增塑效果类似邻苯二甲酸二辛酯(DOP),在电性能,低温柔性方面稍优于DOP。废PET瓶也可用与废PET薄膜类似的方法制造成粘接剂和不饱和聚酯
(2) PVC瓶的加收,PVC的回收工序如下。
PVC瓶 清洗 分选 粉碎 细粉碎 再生品
先将PVC瓶用蒸汽和碱液清洗并除去商标,再用机械和人工进行分先,经分选后的PVC瓶进行二次粉碎,最后得细度500~1200μm的粉状再生品,纯度可达99.98%
(3) PE瓶的加收,用作瓶料的PE以HDPE为主,有奶制品瓶,食品瓶,化妆品瓶等,经分选,清洗后的HDPE回收瓶可经粉碎选料,用途如下:
① 用上着色可乐瓶底座
② 用于管材共挤出中间芯层
③ 填充滑石粉或玻纤制造花茶杯 或注塑制品。
④ 与本纤维复合,用作人工木材,因为木纤维与HDPE相容性较差,所以,需加入适当偶联剂或用活化木纤维。
⑤ 制造人工碎石,将HDPE瓶粉碎成细片或粒状,然后,在表面粘上纱,金属等制成的碎石状,然后再与混凝土或沥青混合用于土木建筑材料。
3.聚苯乙烯泡沫塑料的回收
聚苯乙烯泡沫塑料有用可发生聚苯乙烯珠粒模塑成型。用于家用电器等包装或冷冻食品包装的泡沫塑料;也有少数方便面碗采用可发性聚苯乙烯珠粒注塑而成。这些塑料制品体积庞大,学杂费量大,其回收利用在中国受到特别重视。
聚苯乙烯泡沫塑料回收利用主要途径有:减容后造粒,粉碎后用作各种填充材料,裂解制油或回收苯乙烯和其他。
(1) 减容后造粒,聚苯乙烯泡沫塑料可熔融挤出造粒制成再生粒料,但因此体积庞大,大便运输,通常在回收时先需减容。方法有机械法,溶剂法和加热法。
(2) 粉碎后用作填料,聚苯乙烯泡沫塑料制品经粉碎后可用作填料,制成各种制品。如①重新模塑成泡沫塑料制品
② 混凝土复合板制品
③ 石膏夹芯砖
④ 用作沥青增强剂
⑤ 用作土壤改性剂
(3) 裂解制油或回收苯乙烯,废聚苯乙烯发泡塑料裂解制油方法的装置如下
废聚苯乙烯泡沫塑料 预处理 热处理减容 催化裂解 精馏 苯乙烯
(4) 其他,废聚苯乙烯泡沫塑料可用于制造涂料和粘接剂等
① 涂料,可发性聚苯乙烯泡沫塑料粉碎后加入适当的溶剂可制成漆,工艺流程如下
填料,着色剂
PS,乙酸乙酯 反 研 过 研 过 产
乙醇,二丁酯,环 应 磨 滤 反应釜 磨 滤 品
氧树脂,丁腈胶 釜
② 粘接剂,酯类和苯类的混合溶剂,加入废聚苯乙烯泡沫塑料,防沉淀剂,增塑剂,酚醛树脂及其他助剂,可制成用于水泥,钢铁,木器的涂料。
③ 溴化制溴化聚苯乙烯阻燃剂,采用二氯化铝作催化剂,使废聚苯乙烯与溴发生亲电取代反应制得溴化聚苯乙烯,含溴量可达60%至70%,用于PET,ABS,和尼龙等热塑性塑料的阻燃剂。溴化聚苯乙烯价廉,阻燃效果和热稳定性好,用量5份(质量)即可有明显的阻燃效果。与三氧化二锑并用,有较好的阻燃协同效应。
4. 塑料鞋类的加收
塑料鞋类包括发泡,不发泡凉拖鞋,以及各种塑料鞋底,材料主要有PVC,PE,PE/EVA等。在进行加收再生利用前,首先要进行分选,一般以人工分拣为主,经分拣后的各种废旧鞋类再据材料种类进行再生,加以利用。
(1) PVC塑料鞋类的加收,PVC塑料鞋类的加收主要采用重新造粒的方法,将经分拣洗净的废旧PVC鞋料在双辊炼塑机上混炼,此时,据废料的具体来源,质量,加入各种精添加剂,经充分混炼后出片,切粒,经过滤挤出,制得再生粒料。
辅助添加剂的加入决定于废旧PVC鞋料的情况,如果是工厂的边角料,则无需加入添加剂,只要以一定比例与新料混合加入即可,连角料与新料的比例可达1比1 甚至更高,对于发泡PVC废料,混炼温度需适当提高,混炼时间也需延长,以驱除气泡。
对于质量较差的废旧PVC鞋料,则要补加各种添加剂,且要将各种杂质除去,方法是通过挤出过滤。确定增塑剂的添加量的公式为:
b C1K1 C2K2 b
X=A (A1 +A2 +…)×(1+ )
100+b 100+ C1K1 100+ C2K2 100
A=A1+A2 + …
式中:X—— 再生配料中,需添加增塑剂的质量,kg
A——再生配料中,废旧塑料总质量,kg
A1 A2…——再生加工的某种废旧塑料的质量kg
b——再生生料中,要求增塑剂的质量比,%
C1 C2…——再生加工的某种废旧塑料的原配方中增塑剂的质量比,%
K1 K2…——再生加工的某种废旧塑料的增塑剂的保留系数,通常根据经验来确定。
其他添加剂,如稳定剂,润滑剂等原则上也可利用上述公式的和经验来确定。
废旧PVC农膜,工膜常用来制鞋用PVC再生料,一般PVC薄膜中增塑剂的含量在42份左右,现介绍几个配料实便(利用工厂PVC泡沫塑料边角料的配比)。
配方①
工厂PVC泡沫鞋料边角料 10 kg 废旧PVC薄膜 25 kg
新料粉料 10 kg
新料粉料的配方如下:。
PVC(XO-4) 100(质量份) 二碱式性硫酸铅 5.0
DOP 35 二碱式性亚磷酸铅 2.0
DBP 60 中络黄浆 1.0
混合酯 25 氧化铁红浆 2.2
硬脂酸钡 3.5 炭黑浆 0.14
配方②
工厂PVC泡沫塑料的边角料 30 kg 新料粉料理 10 kg
废旧PVC薄膜 5 kg
新料粉料配方如下。
PVC(XO-4) 100(质量份) DOP 25
三碱式硫酸铅(粉料) 0.5 DBP 30
硬脂酸钡 0.7
(2) PE,PE/EVA鞋料的回收,PE,PE/EVA鞋料通常是发泡制品。工厂边角料主要是粉碎后造粒。添加于新料中,社会上收集的废料主要可用于农具,栅栏等。
5. 聚氨酯的回收
聚氨酯种类繁杂,其制品有软,硬泡沫塑料,热塑性弹性和工业制品等,广泛用于汽车,家电,化工,日用等领域。回收利用可按共种类分别进行。
(1) 聚氨酯软质泡沫塑料的回收,聚氨酯软质泡沫塑料可采用机械回收的方法。有①用粘合剂包覆,压塑再利用②低温回收作填料
(2) 反应注射成型聚氨酯的回收①用作玻纤增强RIM-PUR的填料。②与聚丙烯共混。废旧RIM-PUR粉碎料与PP共混凝土,可制得柔韧性的PP弹性体。方法有1,活化处理2,添加相容剂3,添加无机填料。③直接压塑回收RIM-PUR回收料经粉碎磨细后的粉料可直接压塑制得各种制品,而不需添加粘接剂。④部分热降解回收,将RIM-PUR废料在捏和机中加热至度捏造和,使材料中PU分子链部分断裂降解,材料由硬质变为软质塑性状态,此时再加入异氰酸酯使材料中降解的PU分子链交联,制得硬质材料,用于汽车工具箱等要求强度,硬度高等。
6. 酚醛塑料的回收
废旧酚醛塑料的主要用用填料添加于酚醛塑料中,添加有废旧酚醛塑料的材料整体性能有所下降,尤其是无缺口冲击强度,即使添加量仅5%,无缺口冲击强度甚至可降低35%,添加的废旧酚醛塑料的颗粒在大对性能有影响,通常小颗料废旧酚醛塑料能提高材料性。添加废旧醛塑料的材料缺口冲击强度有所提高,弯曲性能,介电强度,吸水性和热畸变温度基本维持不变. 废旧酚醛塑料回收料对酚醛塑料性能的影响材料组成 弯曲强度/MPa 拉伸强度/MPa 缺口冲击强度/(J/M2) 无缺口冲击强度/(J/M2) 热变形温度度/oC
酚醛树脂 85.5 46.7 752 3154 115
酚醛树脂+5%大料径回收料 74.0 23.1 904 1955 110
酚醛树指+5%中粒径回收料 81.2 40.6 1135 2039 107
酚醛树指+5%小粒径回收料 79.1 37 967 2376 109
酚醛树脂+10%中粒径回收料 80.5 —— 736 2039 107
酚醛树脂+15%中粒径回收料 78.8 —— 820 2018 111
酚醛树脂+20%中粒径回收料 77.0 —— 749 1998 109
降解塑料的定义,分类与用途
一、定义
降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求,在保存期内性能不变,而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料,因此,它也被称为可环境降解塑料。
聚合物的降解是指因化学和物理因素引起的聚合的大分子锭断裂的过程。聚合物曝露于氧,水,热光,射线,化学品,污染物质,机械力。昆虫等动物以及微生物等环境条件下的大分子链断裂的降解过程被称为环境降解。降解使聚合物分子量下降,聚合物材料物性降低,直到聚合物材料丧失可使用性,这种现象也被称为聚合物材料的老化降解。
天然聚合物和合成聚合物两者暴露于环境条件下都会降解,但是,在相同的环境条件下,各种聚合物,尤其是合成聚合物的降解敏感性大不相同,因而,各种聚合物的可解性也各不相同,例如,聚丙烯在光氧环境条件下易于降解,而聚苯乙烯在同样的环境条件下难于降解,聚乙烯醇在某些微生物存在的环境条件下较易于降解,而聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯在同样环境条件下难于降解。
环境降解塑料的降解过程主要涉及生物降解,光降解和化学降解,而且,这三种主要降解过程相互间具有增效,协同和连贯作用。例如,光降解与氧化物降解常同时进行并互相促进;生物降解更易发生在光降解过程之后。
聚合物的老化降解和聚合物的稳定性有直接关系。聚合物的老化降解缩短塑料的使用寿命。为此,自塑料问世以来,科学家就致力于对这类材料的防老化,即稳定化的研究,以制得高稳定性的聚合物材料,而目前各国的科学家也正利用聚合物的老化降解行为竞相开发环境降解塑料。
二、分类
环境降解塑料是一类新型的塑料品种
国外开发可环境降解的塑料始于70年代,当时主要开发光降解塑料,目的在于解决塑料废弃物,尤其是一次性塑料包装制品带来的环境污染问题,至80年代,开发研究转向以生物降解塑料为主,而且,也出现了不用石油而用可再生资源,如植物淀粉和纤维素,动物甲壳质等为原料生产的生物降 解塑料。另外,也开发了用微生物发酵生产的生物降解塑料。
一类早已临床应用的能为生体降解的医用塑料,如聚乳酸也引起了人们的注意,希望能用它来解决塑料的环境污染问题,但是,对于这类塑料是否归类为环境降解塑料尚有不同见解,日本降解塑料研究会的意见认为不能归入环境降解塑料。但从降解塑料是一类新型塑料的角度考虑,应也可包括生体降解塑料,并不妨将将降解塑料从用途分类,分为环境(自然)降解塑料和生体(环境)降解塑料。后者已在医学上用于手术缝合线,人造骨骼等。
中国降解塑料的开发研究基本与世界同步。但是,中国降解塑料的研究开发始于农用地膜。中国是一个农业大国,地膜的消费量占世界第一位,为解决累积在农田的残留地膜对植物根系发育造成的危害而影响作物产量,以及残膜对农机机耕操作的妨碍问题,70年代即开始了光降解塑料地膜的研制,1990年前后,出现了淀粉填充于通用塑料的生物降解塑料,同时,在光降解塑料的基础上,开发同时填充淀粉的兼具光降解和生物降解功能的地膜。目前各类降解地膜正在发展中,尚处于应用示范推广阶段。近年,随着中国人民生活水平的提高,一次性塑料包装制品带来的环境污染问题日趋严重,为此,也正在积极开发用于包装,主要是一次性包装的降解塑料制品,如垃圾袋,购物袋,餐盒等。
三、用途
降解塑料的用途主要有两个领域:一是原来使用普通塑料的领域。在这些领域,使用或消费后的塑料制品难于收集回对环境造成危害,如农用地膜和一次性塑料包装,二是以塑料代替其他材料的领域。在这些领域使用降解塑料可带来方便,如高尔夫球场用球钉,热带雨林造林用苗木固定材料。具体应用领域如下:
1. 农林渔业,地膜,保水材料,育苗钵,苗床,绳网,农药和农肥缓释材料。
2. 包装业,购物袋,垃圾袋,堆肥袋,一次性餐盒,方便面碗,缓冲包装材料
3. 日用杂货,一次性餐具(刀,叉,筷子)玩具,一次性手套,一次性餐布。
4. 体育用品,高尔夫球场球钉和球座
5. 卫生用品,妇女卫生用品,婴儿尿布,医用褥垫,一次性胡刀。
6. 医药用材,绷带,夹子,棉签用小棒,手套,药物缓释材料,以及手术缝合线和骨折固定材料。
选自中国塑料行业网