乙二醇/二甘醇联合醇解废聚酯及其产物分析（三）

2.5 PET与二元醇固液质量比对醇解率和BHET收率的影响

由图5可知，在所选的PET与二元醇质量比范围内，PET的醇解率都达到了90%以上，当mPET∶m二元醇为1∶2时，PET的醇聚率接近100%,BHET收率为60%；继续加大二元醇投料比，BHET的收率继续增大，达到75%。这是因为随着二元醇的比例增大，与PET的接触更充分，醇解反应速度加快，反应程度更加彻底，BHET产率也随之增大，所以mPET:m二元醇在1∶2～1∶3范围比较合适。

2.6 EG/DEG醇解产物表征

2.6.1 热性能

图6为醇解产物的DSC曲线，其中曲线(1)为购买的BHET标准样品，曲线(2)为EG/DEG与PET的醇解产物。由图6可见，两样品曲线均在110℃处有尖锐的吸热峰，在250℃左右有宽广的吸热峰。根据PINGALE的论文报道,110℃处为BHET的熔融吸热峰，而在250℃处则是升温过程中BHET发生缩聚反应所产生的EG蒸发吸热，从而形成了熔域宽广的吸热峰。

图7为常规PET、BHET标准样及EG/DEG醇解产物的热重分析曲线。由图7可见曲线(2)、曲线(3)基本一致，均有两个失重阶段：失重阶段Ⅰ发生在200～350℃，质量损失率为30%，是因为BHET在升温过程中会发生缩聚反应，脱去了小分子EG，生成了低聚物；失重阶段Ⅱ发生在380～450℃，质量损失率约为60%，主要是由于上述缩聚产物发生热降解。

2.6.2 红外分析

图8为BHET和EG/DEG醇解产物的FTIR谱图。其中3 446、1 134 cm-1处出现的强吸收峰分别对应O—H和C—O的伸缩振动，表明羟基结构的存在；2 963、2 884和1 450 cm-1处出现的吸收峰分别对应亚甲基中C—H的伸缩振动和弯曲振动，表明亚甲基—CH2—结构的存在；1 715和1 134 cm-1处出现的强吸收峰分别对应CO和C—O的伸缩振动，表明了酯基的存在；1 503 cm-1、1 450 cm-1、1 378和727 cm-1处出现的吸收峰分别对应芳环中CC的伸缩振动和苯环的面内弯曲振动，874 cm-1处出现的吸收峰为苯环中C—H键外弯曲引起，表明苯环结构的存在。BHET与EG/DEG醇解产物的FTIR谱图基本相似，所不同的是EG/DEG醇解产物在3 307 cm-1含有因醚键影响的羟基结构，推测可能是醇解产物中残留了少量的BHDET和BHDT。

2.6.3 核磁表征

图9为BHET和EG/DEG醇解产物的核磁共振氢谱图，其中2.53×10-6处为DMSO的溶剂峰，3.35×10-6处为样品中H2O产生的峰。由图9可知，EG/DEG醇解产物仅有4种不同的氢原子，其化学位移分别为3.76×10-6、4.35×10-6、4.99×10-6、8.15×10-6，对峰面积进行积分，a、b、c、d这4种氢原子数量比为1∶2∶2∶2，与BHET化学结构一致。图9中未发现BHDET和BHDT的氢峰，这主要是由于核磁共振氢谱无法定量测试含量比较低的成分，因此可以说明经提纯分离后的醇解产物中，BH-DET和BHDT含量较低。

3 结语

以工业PET废块、废丝为原料，EG和DEG为联合醇解剂，Zn(Ac)2为催化剂，在常压条件下进行醇解反应，当mPET∶m二元醇为1∶2～1∶3、DEG物质的量分数为10%、催化剂质量分数为0.1%、反应温度为200℃、反应时间为1～1.5 h时，PET醇解率达到100%,BHET收率达到75%。此条件比单独用EG醇解所用催化剂的量减少一半，反应时间缩短0.5～1 h，对废PET的快速高效醇解具有重大意义。将醇解产物进行分离结晶提纯后，对其进行DSC、TG、FTIR、1H NMR等分析，得出提纯后的醇解产物为BHET。

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