[发明专利]缩聚物的分解

说明书

使用过渡金属颗粒作为催化剂，用于在醇中使缩聚物解聚。在将固体形式的缩聚物催化解聚成单体和/或低聚物的方法中，将过渡金属颗粒与缩聚物在醇中混合以得到反应混合物。处理该反应混合物以将缩聚物分散到醇中并使其分解，其中过渡金属颗粒充当催化剂并且醇为反应物。催化剂特别应用为醇液中的过渡金属颗粒的催化剂组合物。过渡金属颗粒通常是非多孔的并且可具有氧化物表面。

技术领域

本发明涉及缩聚物的催化解聚方法。本发明还涉及用于缩聚物的解聚的催化剂组合物。

背景技术

缩聚物(condensation polymer)如聚酯和聚酰胺被大量生产并用于多种应用，包括纺织材料、食品包装和液体清洁组合物以及工业应用。具体已知的聚酯包括聚乳酸和聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthate，PET)和聚酰胺，例如各种类型的尼龙，例如尼龙-6、尼龙-6,6、尼龙-4,6等。使用后，这些缩聚物最终成为废物，需要处理。由于缺乏用于回收有用原料的经济选择，这些缩聚物通常在焚烧厂中燃烧。其一个具体示例是用于纺织品和/或用于包装(例如瓶)的PET。

为了减少原材料的消耗，减少废物量并提高整体的可持续性，大量的研究和开发致力于这些聚合物的解聚方法，以及开发生物可降解的聚合物，例如聚乳酸。通常，解聚反应在将废聚合物分散和/或溶解在溶剂或溶剂混合物中之前或与将废聚合物分散和/或溶解在溶剂或溶剂混合物中结合。在此，适当地分离聚合物，以得到适合再利用的单体溶液。例如，参考WO00/29463A1。

最近，作为解聚催化剂的纳米颗粒受到了相当多的关注。这些纳米颗粒具有小的直径和因此高表面积，例如10m²/g或更高。这种高表面积允许缩聚物的显著吸附，这被认为导致了快速解聚并因此是经济上可行的方法。一个示例是包含纳米颗粒和本身已知为磁性流体的官能团两者的催化剂。后者更特别是带正电荷的有机芳族化合物。芳族化合物合适地是含氮杂环部分。其可以通过桥连部分(例如基于有机硅化合物)接枝到纳米颗粒上。这种催化剂例如在WO2016/105198A1中公开。

然而，申请人已经观察到，使所述基于纳米颗粒的催化剂与得到的具有单体产物的溶液分离不是完美的。需要从单体溶液中除去催化剂以获得洁净的单体并能够再利用纳米颗粒催化剂。虽然使用磁性纳米颗粒主要允许通过磁吸引力进行分离，但是许多纳米颗粒非常小以至于不能被充分吸引。另外，单体溶液是包含充分分散的非常细的颗粒的分散体。这样的颗粒需要通过过滤和吸附(例如使用活性炭过滤器)除去，导致催化剂损失。解决该问题的一种选择是产生更大尺寸的纳米颗粒簇，如申请人在非预先公开的申请NL2017033中所述的。

仍然需要开发用于使缩聚物(例如聚酯和聚酰胺，更特别地聚对苯二甲酸乙二醇酯和相关的聚酯)解聚的其他催化剂。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供可有效地从具有单体产物的溶液中分离并因此适合再利用的另外的解聚催化剂。

另一个目的是提供用于缩聚物的改进的解聚方法。

根据第一方面，本发明涉及过渡金属颗粒作为催化剂用于在醇中使缩聚物解聚的用途。

根据第二方面，本发明涉及一种催化剂组合物，其包含在醇载液中的过渡金属颗粒，其至少基本上不含水。

根据第三方面，本发明涉及将缩聚物催化解聚成单体和/或低聚物的方法，所述方法包括以下步骤：(1)提供固体形式的缩聚物并进一步提供过渡金属颗粒；(2)将缩聚物与过渡金属颗粒在醇中混合以得到反应混合物；(3)在升高的温度下处理反应混合物，在该温度下缩聚物分散并任选地溶解在醇中并分解成低聚物和/或单体，其中过渡金属颗粒充当催化剂并且其中醇在解聚中是反应物，并且其中单体和任选的低聚物溶解在醇中形成醇溶液；(4)使醇溶液与包括过渡金属颗粒的固体分离，和(5)提供包含过渡金属颗粒的催化剂组合物，以再用作催化剂。