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PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯) 是通用高分子樹脂之一。對廢棄的PET塑料進行降解或回收 循環(huán)使用是PET產(chǎn)業(yè)中不可缺少的環(huán)節(jié)，是塑料資源實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展中的關鍵之一。PET的回 收方法主要分為物理回收、化學回收、物理-化學回收三種。目前PET化學回收工業(yè)化主要的 兩種方法分別是水解和醇解，在酸催化作用下酯鍵的水解，酸直接影響著反應進行的轉化率、 選擇性和速度，目前多使用硫酸，但存在以下缺點：強酸酸性對反應設備腐蝕、分離能耗高、 產(chǎn)品純化難、催化劑不能回收、產(chǎn)生大量酸性廢水。本項目首次合成專用固體催化劑，采用 新工藝降解聚酯PET (對其它類型的聚酯也同樣實現(xiàn)高效降解) 。該固體催化劑無毒、不腐蝕設 備、可循環(huán)使用、環(huán)境友好，能很好地解決目前PET降解中的難題。

江南大學紡織服裝學院功能性纖維研究室在廢棄聚酯降解及資源化利用方 面有著 10 余年的研究經(jīng)驗，可以聚酯瓶片、纖維及面料為原料，分別利用乙二 醇、丙三醇、1,4-丁二醇等溶劑進行化學降解，使其轉化為可被資源化再利用的 低聚物。功能性纖維研究室依據(jù)這些低聚物的物化性質，開發(fā)了包括表面活性劑、 環(huán)氧樹脂固化劑、阻燃聚氨酯泡沫、分散染料等在內的多項高附加值產(chǎn)品。 項目研究成果在國內外核心期刊發(fā)表論文 36 篇，申請專利 16 項，授權 5 項。 課題組在研究基礎上，設計并建立了一套處理量 40L 的乙二醇降解聚酯的中試生 產(chǎn)線，初步實現(xiàn)了乙二醇聚酯降解的產(chǎn)業(yè)化研究。 2 關鍵技術 （1）汽車廢舊聚酯面料的乙二醇解聚產(chǎn)率達到 80％，丙三醇解聚產(chǎn)物達到 70％； （2）制成解聚廢棄聚酯發(fā)泡材料，泡沫壓縮強度>700kpa，且泡沫的網(wǎng)絡骨293 架穩(wěn)定； （3）制成解聚廢棄聚酯環(huán)氧樹脂固化劑，產(chǎn)率>80％，熱穩(wěn)定性能在 200℃ 前無熱分解； （4）制成解聚廢棄聚酯分散染料，最大吸收波長 520 nm，染色牢度強； （5）設計并建立了一套處理量 40L 的乙二醇降解聚酯的中試生產(chǎn)線。 3 知識產(chǎn)權 發(fā)表學術論文 36 篇；申請專利 16 項，其中授權 5 項。 4 項目成熟度； 設計并建立了一套處理量 40L 的乙二醇降解聚酯的中試生產(chǎn)線，實現(xiàn)初步產(chǎn) 業(yè)化生產(chǎn)。 5 投資期望及應用情況 目前已與部分企業(yè)合作，成功降解廢棄聚酯面料等。 

絕緣浸漬漆是一般是由基體樹脂和稀釋劑組成，通過浸漬工藝，可以覆蓋到金屬表面或其 它絕緣體的縫隙中，在一定溫度下固化后，將線圈導線連結為絕緣體，在物體表面形成均勻的 絕緣膜層，通常具有介電、耐高溫和耐化學環(huán)境等性能。 絕緣浸漬漆通常有兩種，一種叫有溶劑絕緣漆，另一種較無溶劑絕緣漆。無溶劑漆與有溶 劑漆的主要區(qū)別在于溶解基體樹脂的稀釋劑不只是起到溶解的作用，而是既可以溶解樹脂又含 有活性基團結構，其在固化反應中可以和基體樹脂發(fā)生交聯(lián)反應，在固化結束后成為互穿網(wǎng)絡 結構中的一部分。 另外，溶劑型絕緣浸漬漆絕大多數(shù)溶劑對人體和環(huán)境均有一定的毒害，不符合綠色化學的 發(fā)展要求，并且通常溶劑型絕緣漆流動性差、固化后的漆膜不夠平整且力學性能較差，因而無 污染的無溶劑絕緣漆成為現(xiàn)代絕緣浸漬漆的主要發(fā)展方向。 使用不飽和聚酯樹脂作為基體樹脂的無溶劑浸漬漆具有低溫快固化、綜合性能優(yōu)異、成 本低、工藝性能好、穩(wěn)定性高、漆液粘度低等諸多優(yōu)點。但是由于普通不飽和聚酯樹脂的耐熱 性不高，通常只能用作B級浸漬漆使用，無法滿足制備H級浸漬漆的需要。因此，本項目通過 對不飽和聚酯樹脂改性研究開發(fā)了耐熱性能更高的不飽和聚酯無溶劑浸漬漆。通過在不飽和聚 酯主鏈上引入較復雜的芳雜環(huán)，來提高不飽聚酯的耐熱性，同時使用高效交聯(lián)劑，以增加交聯(lián) 點，提升不飽和聚酯的耐熱性能。該項目不飽和聚酯樹脂具有耐化學環(huán)境強、力學性能好、耐 高溫等性能，并降低固化揮發(fā)份，提高不飽和聚酯樹脂的綜合性能

 該項目以合成不飽和聚酯（UNSATURATED POLYESTER）合成技術為背景，提供用于船體制備， 原料罐，管道用的結構樹脂合成技術。  不飽和聚酯（ UNSATURATED POLYESTER）材料時熱塑性材料，可以用于制備重量輕，高機械強度，　耐腐蝕，耐日照的玻璃纖維強化的復合材料。如大型風力發(fā)電機的風車的葉片均是復合材料制成。復合聚酯材料還可用于很多大型的化工設備如原料缸（tanks，）傳輸管道、城市污水通道（PIPES）。由于玻璃強化的舉止材料重量輕，強度高，還可以用于制造賽車， 飛機和航天材料等等。

硬質聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯的重要類別，具有比強度高，抗震，隔音，介電性能等優(yōu)越特性，并與金屬，塑料，橡膠，木材，水泥有著良好的粘接性，同時吸濕小，抗腐蝕，易于成型加工等優(yōu)點，是一種優(yōu)良的絕緣，絕熱，保溫材料。硬泡的主要原料是聚醚或聚酯多元醇和異氰酸酯。

聚酯(PET)是最大的合成高分子品種，被廣泛應用于合成纖維和塑料領域。作為最大的合成纖維品種，聚酯纖維因固有的易燃性和高溫熔融滴落特性限制了其更廣泛的應用。然而，實現(xiàn)聚酯的高溫炭化不熔滴阻燃被公認為是聚酯領域的國際難題，市場上至今沒有相應的產(chǎn)品。目前商業(yè)化的無鹵阻燃聚酯是通過引入含磷阻燃劑在燃燒時促進聚酯降解而加速熔融滴落來帶走熱量和火

研究團隊發(fā)展并突破了Carothers建立的聚酯合成理論，提出了一種無催化劑縮聚的新機理，采用了一類能夠形成五元環(huán)或者六元環(huán)酸酐的二元羧酸作為單體。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、技術分析 聚酯是僅次于聚烯烴的第二大類人工合成高分子材料，被廣泛應用于纖維、瓶材、薄膜等領域，與人們的生產(chǎn)生活密切相關。大多數(shù)商品化聚酯都是采用二元羧酸和二元醇在金屬化合物的催化下通過熔融縮聚合成的。銻系催化劑是目前綜合性能最好，應用最為廣泛的催化劑，殘留在聚酯中的金屬銻對人類健康和環(huán)境有潛在危害，亟待開發(fā)新型綠色聚酯合成新方法，消除聚酯中殘留催化劑的危害。 聚酯的工業(yè)生產(chǎn)一般分為兩步反應：（1）二元羧酸和二元醇通過酯化反應合成低分子量羥基封端齊聚物；（2）酯交換反應脫除二元醇獲得高分子量聚酯。其中第一步酯化反應不需要外加催化劑，通過二元羧酸單體自身的羧基自催化即可進行，而所謂的聚酯催化劑實質上是第二步反應的酯交換催化劑。只通過第一步酯化反應就有效提升聚酯分子量，避免第二步酯交換反應的進行，是無催化劑熔融縮聚合成高分子量聚酯唯一有效途徑。早在高分子學科創(chuàng)立之初的上世紀20年代末，Carothers就研究了二元羧酸與二元醇可在羧酸單體自催化下熔融酯化縮聚，以期得到聚酯材料，然而產(chǎn)物分子量僅有2-5 kDa，性能太差而無法應用。酯化反應的低平衡常數(shù)和高熔體黏度下排除副產(chǎn)物水的困難，被普遍認為是導致自催化方法無法獲得高分子量聚酯的原因。1941年，英國化學家Whinfield和Dickson受Carothers研究的啟發(fā)創(chuàng)造性地提出了酯交換策略，通過酯交換反應脫除過量的二元醇合成了分子量高、力學性能優(yōu)異的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），并由英國ICI公司在1946年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。目前幾乎所有的商品化聚酯都是通過酯交換路線合成的，但是為了克服酯交換反應的能壘，催化劑的使用不可避免。Flory在1953年出版的《Princeples in Polymer Chemistry》上對此做了總結，認為自催化酯化縮聚合成高分子量聚酯是不可能實現(xiàn)的。 研究團隊通過對自催化酯化縮聚機理的深入研究，得出自催化方法無法獲得高分子量聚酯的原因僅僅在于反應過程中的官能團比例失衡，而非酯化反應的低平衡常數(shù)及副產(chǎn)物難以排出。研究團隊發(fā)展并突破了Carothers建立的聚酯合成理論，提出了一種無催化劑縮聚的新機理，采用了一類能夠形成五元環(huán)或者六元環(huán)酸酐的二元羧酸作為單體。過量的此類二元酸與伯二元醇酯化形成羧基封端的預聚物后，通過三步串聯(lián)的基元反應：質子轉移、酸酐形成和再次酯化反應，使得體系中的醇酸官能團比例不斷趨近于等摩爾比，從而在不需要外加催化劑的條件下獲得了高分子量的聚酯。該方法中聚酯產(chǎn)物分子量增長呈現(xiàn)出獨特的“加速”模式，從而在與傳統(tǒng)工藝相近的時間內，通過熔融縮聚獲得了一系列的高分子量無催化劑聚酯，包括聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚丁二酸乙二醇酯（PES）、聚（丁二酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯）（PBSA）和聚（丁二酸乙二醇酯-共-對苯二甲酸乙二醇酯）（PEST）等。研究團隊通過進一步深入研究聚合機理，優(yōu)化聚合工藝，解決了無催化劑熔融縮聚合成聚酯的單體普適性問題，實現(xiàn)了PET、聚呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF）等芳香族聚酯的無催化劑合成。 本成果解決了聚酯工業(yè)的百年難題，屬于國際首創(chuàng)，并擁有完全的知識產(chǎn)權，具有巨大的應用潛力。

成果描述：針對目前國內的聚酯生產(chǎn)裝置的工藝落后、只能生產(chǎn)低檔通用料的難題，自主開發(fā)系列具有獨立知識產(chǎn)權的高檔PET專用樹脂的先進制造工藝技術。 開發(fā)熱收縮膜共聚酯專用料或光學材料用專用料等。可提供共聚酯熱收縮膜專用樹脂的全套聚合技術及工藝，在PET裝置上實現(xiàn)共聚酯的聚合制造，關鍵技術工藝包括： 1）PET熱收縮膜專用料關鍵結構表征及聚合實現(xiàn)，建立共聚單體含量、分布與收縮性能、結晶性能、加工性能之間的關系； 2）針對國內現(xiàn)有的PET裝置，提供PET熱收縮膜專用料生產(chǎn)內控指標及催化聚合工藝，指導裝置開發(fā)共聚酯產(chǎn)品。 3）建立共聚酯專用料結構性能快速評價方法，指導裝置快速調整聚合工藝及條件，可控聚合制備合格產(chǎn)品。市場前景分析：目前國內PET行業(yè)產(chǎn)能過剩狀況嚴重，低端產(chǎn)品需求早已飽和，高端產(chǎn)品（如特種聚酯薄膜）專用料又需大量進口。聚酯熱收縮薄膜是一種新型熱收縮包裝材料， 由于它具有易于回收、無毒、無味、機械性能好、特別是符合環(huán)境保護等特點，在發(fā)達國家聚酯（PET）已成為取代聚氯乙烯（PVC）熱收縮薄膜的理想替代品。目前國內至今尚無完全符合熱收縮薄膜產(chǎn)品要求的國產(chǎn)專用聚酯及與之相配套的成膜工藝問世。具有高附加值，市場需求巨大。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：制備的產(chǎn)品滿足加工及使用性能要求，獲得市場認可。如熱收縮型聚酯薄膜在常溫下穩(wěn)定，加熱時（玻璃化溫度以上）收縮，在一個方向上發(fā)生70%以上的熱收縮。國內領先。

環(huán)境友好型聚酯用鈦系催化劑系列產(chǎn)品包括PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）、PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、聚酯多元醇（己二酸或對苯二甲酸基）、粉末涂料用聚酯等多個聚酯品種生產(chǎn)所需的催化劑。上述鈦系催化劑外觀均為淺黃色至無色透明液體，具有常溫不水解、不含重金屬元素、活性高、選擇性高、添加量少、使用成本低、不屬易燃易爆危險品等優(yōu)點，是取代現(xiàn)有重金屬（銻系和錫系）催化劑以及鈦酸酯類催化劑的新一代環(huán)境友好型催化劑。該系列鈦系催化劑產(chǎn)品由超細粉末國家工程研究中心自主開發(fā)，均已實現(xiàn)批量生產(chǎn)，并在大型聚酯生產(chǎn)裝置（20萬噸/年PET裝置、1萬噸/年PBS裝置等）成功得到應用。

環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯樹脂是熱固性樹脂中用量最大、應用最廣的品種之一，應用領域非常廣泛，但都屬易燃產(chǎn)品。針對環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯的易燃問題，本項技術通過分子設計，設計合成的一類高效膨脹型含磷阻燃劑、磷氮復合型高效無鹵阻燃劑（反應型和添加型）以及復合納米催化技術。對于反應型阻燃劑，合成的阻燃樹脂具有透明性好，阻燃性高，無熔滴，基體性能優(yōu)異等特點。對于添加型阻燃劑，具有添加分數(shù)少，耐析出，產(chǎn)品透明性優(yōu)良、介電性能以及對于產(chǎn)品基體的性能損傷小等特點。在燃燒時不產(chǎn)生熔融滴落現(xiàn)象，熱釋放速率低，煙霧產(chǎn)生量低于同類產(chǎn)品 。例如：用于阻燃環(huán)氧樹脂，添加量 3-7% 時，可以達到 LOI>30 ，垂直燃燒 V-0 級，市場應用前景廣泛。 主要技術、指標： Tg = 135——170 °C (基于不同的結構的阻燃劑單體)，熱膨脹系數(shù)＜280 ppm/°C， 吸水率＜0.8 wt%，介電常數(shù)＜4.0，氧指數(shù)＞29，垂直燃燒V-0。 建設投產(chǎn)條件（投入資金情況、需要的廠房、使用配套設施狀況等）： 生產(chǎn)規(guī)模：按1000噸計算（指環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯專用阻燃劑規(guī)模） 設備投資：300萬元； 產(chǎn)值：8000萬元； 利稅：4000萬元。