通過液相色譜法從聚合物共混物中回收聚碳酸酯的制作方法
【專利摘要】通過液相色譜法從聚合物共混物中回收聚碳酸酯。通過該方法回收的聚碳酸酯可重新用于新的應用中。本發(fā)明可擴展至存在于混合物中的其他聚合物的回收。
【專利說明】通過液相色譜法從聚合物共混物中回收聚碳酸酯
[0001]相關申請的引用
[0002]本申請要求于2011年5月17日提交的美國臨時專利申請序列號61/487，187的權(quán)益，通過引用將其全部披露合并于此。
【技術領域】
[0003]本發(fā)明建立了從混合塑料流中回收基本純的聚碳酸酯的方法。為了模擬含聚碳酸酯的消費后的流(postconsumer stream),已經(jīng)制造聚碳酸酯共混物的多種混合物并且隨后使用梯度聚合物洗脫色譜法進行分離。洗脫物質(zhì)的評價顯示聚碳酸酯與共混物中的其他組分有效的分離。支持數(shù)據(jù)顯示在下文中。隨后，可將通過該方法回收的聚碳酸酯重新用于新的應用中。本發(fā)明可擴展至存在于混合物中的其他聚合物的回收。
【背景技術】
[0004]聚碳酸酯(也稱為“PC”)是無定形聚合物，其已經(jīng)用于許多應用中如⑶光盤、護目鏡鏡片、電子元件、建筑材料、DVD、藍光光碟、標記、顯示器、窗戶、飲料和食品容器、小型電子設備外殼、計算機外殼、防暴盾牌、遮陽板、儀器面板、攪拌器罐、玩具、以及醫(yī)學應用。
[0005]不幸的是，盡管已經(jīng)努力地回收，然而全世界每年仍有數(shù)十億磅的聚碳酸酯被倒入垃圾填埋場。沒有再利用的其他聚碳酸酯被焚燒。棄置到垃圾填埋場的聚碳酸酯造成大量的廢棄物。聚碳酸酯的焚燒也浪費了能夠更有效使用的大量資源。
[0006]一些聚碳酸酯產(chǎn)品包括來自再加工和沖洗的內(nèi)循環(huán)的再循環(huán)物質(zhì)。這些物質(zhì)與初始PC混合，或者與添加劑混合。PC產(chǎn)品供應商目前通過將消費后的聚碳酸酯與新鮮的聚碳酸酯混合來生產(chǎn)消費后的再循環(huán)聚碳酸酯等級。使用傳統(tǒng)消費后的再循環(huán)流、水瓶再研磨物和研磨的光盤的缺點是高成本和較差的聚合物性能。
[0007]基于上述原因，擁有具有良好性能的消費后的聚碳酸酯的低成本來源將是非常有利的?；谏鲜鲈?，具有用于從使用過的物品中提取聚碳酸酯的低成本方法將是非常有利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在一些實施方式中，本發(fā)明是針對從包含其他組分的進料組合物中回收聚碳酸酯的方法。優(yōu)選地，再循環(huán)混合物包括聚碳酸酯并且可包括與聚碳酸酯一起使用的其他物質(zhì)，例如一種或多種這類廣泛變化的組分如脫模劑、UV穩(wěn)定劑、玻璃、抗滴落劑、抗沖擊改性劑、抗氧化劑、阻燃劑包括阻燃增效劑、熱穩(wěn)定劑、淬滅劑、磷酸酯穩(wěn)定劑、顏料、染料、二氧化鈦、炭黑、滑石、本體ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物)、ABS聚合物的乳液、以及苯乙烯-丙烯腈聚合物?；厥盏腜C可以是PC均聚物和/或PC共聚物的形式并通過液相色譜法從進料組合物中分離。
[0009]在另一個實施方式中，本發(fā)明是針對從廢物組合物中回收PC并將回收的PC用作原料以制造新的PC產(chǎn)品。[0010]更具體地，在一些實施方式中，本發(fā)明涉及包括通過液相色譜法從進料組合物中分離至少一種聚碳酸酯聚合物的方法，所述進料組合物包括(i)選自聚碳酸酯均聚物、聚碳酸酯共聚物、以及它們的組合的組中的聚碳酸酯組分；以及(ii)選自脫模劑、UV穩(wěn)定劑、玻璃、抗滴落劑、抗沖擊改性劑、抗氧化劑、阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、淬滅劑、磷酸酯穩(wěn)定劑、顏料、染料、二氧化鈦、炭黑、滑石、本體丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物乳液、苯乙烯-丙烯腈聚合物、以及它們的組合的組中的至少一種組分。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是表示實施例1的結(jié)果的曲線圖；
[0012]圖2是表示實施例2的結(jié)果的曲線圖；
[0013]圖3是表示實施例3的結(jié)果的曲線圖；
[0014]圖4是表示實施例4的結(jié)果的曲線圖；以及
[0015]圖5是表示實施例5的結(jié)果的曲線圖。
【具體實施方式】
[0016]當結(jié)合以下實施例和附圖閱讀時根據(jù)以下【具體實施方式】，可以更容易地理解本發(fā)明。
[0017]包括聚碳酸酯(PC)的均聚物或共聚物、或它們的組合；以及選自脫模劑、UV穩(wěn)定劑、玻璃、抗滴落劑、抗沖擊改性劑、抗氧化劑、阻燃劑(FR)、熱穩(wěn)定劑、淬滅劑、磷酸酯穩(wěn)定劑、顏料、染料、二氧化鈦、 炭黑、滑石、本體ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、ABS乳液、以及苯乙烯-丙烯腈聚合物中的至少一種組分的進料組合物通過一個或多個填充柱傳送并與任一色譜材料接觸，例如合成類樹脂，例如苯乙烯-二乙烯基苯(DVB)、有機生物聚合物類樹脂如瓊脂糖或葡聚糖、或無機材料如二氧化硅。常規(guī)的配體有利地結(jié)合至色譜材料，如親和配體、離子交換配體、疏水相互作用層析(HIC)配體、螯合配體、親硫配體或多模配體，以從進料組合物中分離期望的PC組分。
[0018]在將進料組合物傳送通過填充柱之前，加入溶劑以溶解PC組分并且可以可選地將生成的溶液/懸浮液過濾以除去不溶組分，例如滑石或二氧化硅。
[0019]本發(fā)明可用于固定床色譜法，但不限于固定床且還可以用于模擬移動床色譜法。
[0020]更具體地，本發(fā)明涉及一種方法，包括:通過液相色譜法從進料組合物中分離至少一種聚碳酸酯聚合物，所述進料組合物包含選自聚碳酸酯均聚物、聚碳酸酯共聚物、以及它們的組合的組中的聚碳酸酯組分，以及選自脫模劑、UV穩(wěn)定劑、玻璃、抗滴落劑、抗沖擊改性齊?、抗氧化劑、FR增效劑、熱穩(wěn)定劑、淬滅劑、磷酸酯穩(wěn)定劑、顏料、染料、二氧化鈦、炭黑、滑石、本體丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯乳液、苯乙烯-丙烯腈聚合物、以及它們的組合的組中的至少一種組分。
[0021 ] 在一些實施方式中，液相色譜法是模擬移動床(SMB )色譜法，使得進料組合物形成基本上包含非聚碳酸酯材料的殘液流和基本上包含所述聚碳酸酯的萃取流。通過使用多個串聯(lián)柱和復雜的閥門裝置來完成SMB色譜法，所述閥門裝置在任何柱的適當位置提供樣品和溶劑進料、并且還提供萃取流和殘液流抽出，由此所述閥門裝置定期開關使樣品能夠在一個方向進入，溶劑在反方向進入，同時還適當?shù)馗淖冚腿×骱蜌堃毫魑恢谩Ｔ谝恍嵤┓绞街?，液相色譜法是梯度聚合物洗脫色譜法。
[0022]填充材料可以是當根據(jù)本發(fā)明使用時能夠使用色譜法提取聚碳酸酯的任何填充材料。合適的填充材料的實例包括有機生物聚合物類樹脂如瓊脂糖或葡聚糖、無機材料如二氧化硅、或合成樹脂，例如苯乙烯-DVB。常規(guī)配體有利地結(jié)合至樹脂，如親和配體、離子交換配體、疏水相互作用層析(HIC)配體、螯合配體、親硫配體或多模配體。在另一個實施方式中，用選自由聚合物類顆粒、未涂覆的無機顆粒和配體修飾的聚合物顆粒或配體修飾的無機顆粒組成的組中的填料實踐所述方法。無機顆粒可以是二氧化硅。填充材料還可以是苯乙烯-DVB。
[0023]聚碳酸酯可以是聚碳酸酯均聚物或聚碳酸酯共聚物。聚碳酸酯是具有重復結(jié)構(gòu)碳酸酯單元(I)的聚合物:
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括通過液相色譜法從包括以下的進料組合物中分離至少一種聚碳酸酯聚合物: 聚碳酸酯組分，選自聚碳酸酯均聚物、聚碳酸酯共聚物、以及它們的組合的組中，以及 至少一種組分，選自以下各項的組中: 脫模劑， 紫外光穩(wěn)定劑， 玻璃， 抗滴落劑， 抗沖擊改性劑， 抗氧化劑， 阻燃劑， 熱穩(wěn)定劑， 淬滅劑， 磷酸酯穩(wěn)定劑， 顏料， 染料， 二氧化鈦， 炭黑， 滑石， 本體丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物， 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯乳液， 苯乙烯-丙烯腈聚合物， 以及它們的組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述液相色譜法是模擬移動床色譜法，其中，所述進料組合物形成基本上包含非聚碳酸酯材料的殘液流和基本上包含所述聚碳酸酯的萃取流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項所述的方法，其中，所述液相色譜法是梯度聚合物洗脫色譜法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其中，將選自由聚合物類顆粒、未涂覆的無機顆粒以及聚合物顆?；驘o機顆粒的配體修飾顆粒組成的組中的填料用于通過液相色譜法分離所述至少一種聚碳酸酯聚合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其中，所述至少一種聚碳酸酯包括溴化聚碳酸酯共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中，所述至少一種聚碳酸酯聚合物是雙酚A聚碳酸酯，具體地是雙酚A聚碳酸酯均聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，獲得了基本純的雙酚A聚碳酸酯，具體地是雙酚A聚碳酸酯均聚物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括從所述組合物中過濾不溶性物質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的方法，進一步包括:在通過液相色譜法分離所述至少一種聚碳酸酯聚合物之前，將所述組合物的至少一種聚合物組分溶解在溶劑中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述溶劑選自亞烷基鹵化物、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮、苯酚、二甲基乙酰胺、以及它們的組合的組中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述溶劑是二氯甲烷。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述無機顆粒是二氧化硅。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述聚合物是苯乙烯-DVB。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或4-13中任一項所述的方法，包括在固定床柱中進行所述色譜法。
15.根據(jù) 權(quán)利要求1或4-13中任一項所述的方法，進一步包括在模擬移動床色譜裝置中進行所述色譜法。
【文檔編號】G01N30/34GK103533994SQ201280023216
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月17日
【發(fā)明者】韋斯利·貝爾, 大衛(wèi)·佐勒 申請人:沙特基礎創(chuàng)新塑料Ip私人有限責任公司