氯化钙、氯化镁纯化有机玻璃裂解粗产品研究与比较

1、氯化钙、氯化镁纯化有机玻璃裂解粗产品 研究与比较摘 要:文章主要在实验室条件下对废旧有机玻璃裂解所制得甲基丙烯酸甲酯粗 产品的纯化方法进行研究.研究了粗产品中分别加入氯化钙、氯化镁后对甲醇杂 质含量以及添加量和作用时间对效果的影响情况.实验结果表明，加入氯化钙时，每25 ml甲基丙烯酸甲酯粗单体中加入 1.0 g氯化钙、放置4 h后甲醇含量降 至最少;加入氯化镁时，每25 ml甲基丙烯酸甲酯粗单体中加入 0.5 g氯化镁、放 置1h后甲醇含量降至最少.关键词：甲基丙烯酸甲酯；有机玻璃;纯化;醇合物0引言聚甲基丙烯酸甲酯(P MMA)俗称有机玻璃，是一种重要的高分子材料.它具 有优异的光学性能、

2、良好的耐候性、加工性及电绝缘性等I,在军事、民用领域应用范围广泛匕其边角废料经热裂解为甲基丙烯酸甲酯单体 (MMA),可回收再用于 聚合.目前，世界生产能力约为205万吨/年，我国有生产厂家10余家，总生产能力 约8万吨/年，且产能有不断增长趋势.随着世界P MMA生产能力的增加，其在生 产过程中出现的边角料及碎屑以及使用后的废弃物约占有机玻璃产量的30%左右网.因而有效地对废旧有机玻璃回收利用，不但清洁了环境，也增加了可观的经济 效益.用裂解法得到的甲基丙烯酸甲酯(MMA)与合成法得到的MMA质量有一定 的差别，且用户对单体的质量要求较高，故通过裂解法得到的产品常常不能满足要 求.因此生产出

3、高质量的裂解单体成为各生产厂家研究的热点.如果能解决裂解法制取的MMA杂质含量高的问题，就可以使此种材料能够得到更好、更广泛的应 用.经研究，工业上裂解废旧有机玻璃制取 MMA的粗产品中主要含有有机酸、 甲醇和水等.MMA 与水和甲醇可形成恒沸混合物：与水的共沸点在0.1 MPa压 力下为 83 C (14%H 2O);与甲醇共沸点在0.1MPa 压力下为 64.2 C (84.5%CH 3OH).三者之间也能形成恒沸混合物，在不同的外界压力下，共沸点、共 沸组成是不同的.因此，在有甲醇存在的情况下，用精储等物理方法难以除去甲醇 和水.本文利用氯化钙、氯化镁等无机盐易与甲醇结合形成醇合物的特点

4、，达到除去甲醇的目的，同时通过气相色谱法检测微量甲醇的含量以确定氯化钙、氯化镁 的最佳投料比及作用时间.1实验部分实验试剂与仪器实验试剂与仪器见表 1.表1实验试剂和仪器试刑规格，型号厂家氮化钙分析析网状)上海久值化学试剂有限公司氯化篌分析纯归状】南泉化学试剂有限公司甲岸分析或国药集团化学试剂有限公司无水乙85分析魏国药集团化学试帮有限公司甲基丙提酸甲蕾粗单体9R%自制气相色电仪GC2010日本岛津测定方法在样品中加入乙醇稀释：每5ml乙醇中加入10滴甲基丙烯酸甲酯粗单体, 用气相色谱检测，采用面积归一化法计算出甲醇含量.实验过程甲基丙烯酸甲酯粗单体的制备在250mL三口烧瓶中加入约1/2容积

5、的废旧有机玻璃粉碎片料（1 cm2左 右大小）,升温至170 C后，控制圆底烧瓶内底部温度始终介于 170 c180 C之 间使之发生裂解同时蒸储出裂解产物一甲基丙烯酸甲酯粗单体 ，收集储出液.当三 口烧瓶内残留液体减少至约50mL时停止加热，结束裂解反应和蒸储操作.加入氯化钙对甲醇含量的影响a.取8只具塞试管，分别在其中加入1 g CaCl 2然后加入25mlMMA 粗单体, 标记好，分别放置:1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h、7 h、8 h,过滤后分别测定甲 醇含量.b.取7只具塞试管，各加入25 mlMMA 粗单体 标记好，然后分别向其中加 入 0.0 g、0.5 g、1.

6、0 g、1.5 g、2.0 g、2.5 g、3.0 g CaCl 2,放置 4 h,过滤后分 别测定甲醇含量.加入氯化镁对甲醇含量的影响a.取8只具塞试管，分别在其中加入1 gMgCl 2然后加入25 mlMMA粗单 体,标记好，放置不同的时间:0.25 h、0.5 h、0.75 h、1 h、2 h、3 h、4 h、5 h,过滤后分别测定甲醇含量b.取11只具塞试管，各加入25 mlMMA 粗单体 标记好，然后分别向其中加 入 0.0 g、0.1 g、0.2 g、0.3 g、0.4 g、0.5 g、0.6 g、0.7 g、0.8 g、0.9 g、1.0 g MgCl 2,放置1 h,过滤后分别

7、测定甲醇含量.1.2.2结果与讨论加入氯化钙对甲醇含量的影响a.氯化钙作用时间对甲醇含量的影响见表2.表2氯化钙作用时间对甲醇含量的影响放置时间Zh01-y34567甲醇含量W口 297 4(19n 229 6Q. 221 2Q 212 3(1 217 Ra 217 7a 2 is 3，1234512345放置时间生图1甲醇含量与加入氯化钙后放置时间的关系（0为空白实验数据）由图1可知,随着放置时间的延长，甲醇含量逐渐降低，放置4 h时含量达到 最小.放置时间继续延长，甲醇含量不再减少，因此，最佳反应时间为4 h.b.氯化钙加入量对甲醇含量的影响见表3.由图2可知，随着加入CaCl2质量的增加

8、，甲醇含量不断减少，质量为1.0 g 时,甲醇含量最少.继续增加氯化钙的量，甲醇含量不再减少，因此，加入CaCl2的最 佳质量为1.0 g.表3氯化钙加入量对甲醇含量的影响MjT卜加入量年(1 0a 51. 01. 52 (12 5甲醇含量%(1 302 4U 222 1U 199 2Q 2U1 1aa 200 6aJ 9 7 5 3 1 J 9 7 5 3 1 3 2- 2 2 2 2 o.ao.o.Qc.承i如骷3-05113215加人氯化苗的质量也图2甲醇含量与加入的氯化钙质量的关系结论:综上所述，每25 mlMMA 粗单体中加入1.0 g CaCl 2,放置4 h后，单体中甲醇含量最少

9、.加入氯化镁对甲醇含量的影响a.氯化镁作用时间对甲醇含量的影响见表4.0.30000.2800。迎00240 00.12000.20000.30000.2800。迎00240 00.12000.2000J11一1,J,L上1J22.533.544.55放置时间布图3甲醇含量与加入氯化镁后放置时间的关系（0为空白实验）由图3可知,随着放置时间的增长，甲醇含量逐渐减少，到1 h以后，甲醇含量不再减少，因此，最佳反应时间为1 h.b.氯化镁加入量对甲醇含量的影响见表5.表4氯化镁作用时间对甲醇含量的影响放置时间th()U 25Q 517 用34甲醇含量%Q 3035Q 25930 2286Q 212

10、4Q 2HHa 2106Q 2120Q 2141表5氯化镁加入量对甲醇含量的影响%1艾卜加入量上a 0a 1a 2a 3Q 4a 5a 6a 7a h a 9甲醇含a 302Q 2634n 2404Il 2213a 2 HOa 2082口 2()S3a 2087 (1 2091图4甲醇含量与加入的氯化镁质量的关系由图4可知，随着加入的 MgCl 2质量的增加，甲醇含量不断减少，加入0.5 gMgCl 2时甲醇含量最少 继续增加加入量，甲醇含量不再减少，因此，加入MgCl2的 最佳质量为0.5 g.综上所述，每25 ml单体中加入0.5 gMgCl 2放置1h后,MMA粗单体中甲 醇含量最少.3结论1.在MMA粗单体中加入氯化钙时，每25