[发明专利]从废旧电子塑料中分离多溴二苯醚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及废旧电子塑料的利用技术领域，具体涉及从废旧电子塑料中分离多溴二苯 醚的方法，适用于阻燃的废旧电子塑料的再生利用。

背景技术

废旧电子电器设备的拆解回收过程产生大量的塑料废弃物，由于安全防火的原因，这 些塑料中一般添加有5～20％的溴系阻燃剂，十溴二苯醚、八溴二苯醚是其中主要的类型。 多溴二苯醚已被证明是一类对环境、生物以及人类健康有害的持久性有机污染物，因而欧 盟在《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(即RoHS指令)中明确规定， 自2006年7月1日起凡在欧盟市场销售的电子电器产品及其部件中的多溴二本醚的质量分 数不得超过0.1％。这一规定限制了废旧电子电器塑料继续以现有的再生方法进行利用。为 了解决这类废旧塑料的再生利用问题，需要有一种从废旧电子塑料中分离多溴二苯醚的方 法，含多溴二苯醚的阻燃塑料经处理后，塑料中的多溴二苯醚的质量分数将降低到0.1％以 下，以满足欧盟RoHS指令的要求，同时又能保证其物理机械性能在多溴二苯醚的分离过 程中不会遭受大的损失，因而经本发明处理的废旧家电塑料可继续用于各种电子电器设备 的制造。

随着近十几年来塑料工业和电子电器产业的飞速发展，目前废旧塑料，特别是废旧电 子塑料的处理问题十分突出。电子电器中常见的塑料主要有聚苯乙烯(PS)、高抗冲聚苯乙 烯(HIPS)、聚丙烯(PP)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)以及ABS/PC合金等， 回收这些塑料的优选方法是熔融造粒再生，重新制成新的塑料部件。但由于这类塑料广乏 使用多溴二本醚类物质作为阻燃剂，当使用这些再生塑料制造电子电器产品的部件，或者 当添加部分这类再生塑料制造电子电器产品的部件时，产品中的多溴二苯醚的含量往往不 能满足RoHS指令的要求。因此再生这类塑料的前提是从塑料中首先分离出多溴二苯醚类 阻燃剂。

现有的从塑料中除去溴系阻燃剂技术主要有两类，一类是基于溶剂能溶解溴系阻燃剂 而不溶解塑料的固-液萃取分离技术，即通过溶剂对溴系阻燃剂的溶解和携带作用达到脱 除塑料中溴系阻燃剂的目的，根据分离时溶剂的状态又有常规溶剂萃取浸出和超临界流体 萃取分离之分。另一类技术是基于溶剂能溶解塑料而不溶解溴系阻燃剂的溶解分离过程， 即将塑料转变为溶液后，通过一个固液分离过程，使聚合物溶液与颗粒状的溴系阻燃剂获 得分离。

固-液萃取分离技术的关键是选择一种对阻燃剂具有良好溶解能力，而同时又不会溶 解塑料的溶剂，当分离对象是四溴双酚A、六溴环十二烷、八溴醚等非多溴二苯醚类溴系 阻燃剂，一般的酮、醇和醚类有机溶剂均可以实现分离目的。但如果分离的对象是多溴二 苯醚类阻燃剂，就很难找到符合要求的溶剂，因为多溴二苯醚，尤其是十溴二苯醚在大多 数溶剂中都是难溶解的。在专利ZL00801987.8中，发明人使用二元醇系、二元醇醚系或乳 酸酯系溶剂作为分离多溴二苯醚的溶剂，可以从固态或熔融态的塑料中把大部分多溴二苯 醚及其他阻燃剂萃取出来，获得再生塑料，但由于塑料即使在熔融态下也具有非常高的黏 度，萃取过程中溶剂分子和多溴二苯醚分子在塑料内部的传质扩散速度很慢，而且固-液 接触面积较小，因此分离效果欠佳，此外进入塑料中的溶剂最后也不易去除干净，导致再 生塑料中的溶剂残留过高。为了改善溶剂与塑料的接触面积，申请者在其专利ZL02808555.8 中提出了改进措施，采用螺杆挤出机代替一般的溶解釜来完成萃取过程，由于在螺杆挤出 时塑料和溶剂可以更好地接触，因而获得更高的分离效率，但分离后塑料中的阻燃剂质量 分数仍然不能达到低于0.1％的RoHS标准，而且溶剂在塑料中残留过高的问题也没有得到 解决，影响了再生塑料的再使用。