加压微波辐射下醇解聚聚碳酸酯
聚碳酸酯(PC)是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，用途广泛，并随聚碳酸酯产销量的迅猛增加，所产生的的废PC也越来越多。虽然废PC本身基本无毒性，但是由于体积庞大，且很难在自然条件下降解，不仅对环境造成很大影响，而且也是巨大的资源浪费。因此，废PC的循环利用日益受到人们的重视。
然而废PC的主要处理方式是垃圾填埋和焚化处理。多年来，可以回收废PC原材料(譬如BPA和碳酸酯)的化学解聚法一直吸引人们的注意。在甲醇和甲苯混合溶剂中的PC碱催化醇解可以以固体形式释放出BPA(96%)和DMC(100%). 有人研究在500℃下用蒸汽热分解PC进行化学循环。在500℃下蒸汽热分解PC的化学循环中加入Ca(OH)2催化剂可以产生70%的苯酚。
日本崇城大学纳米科学学院的K Ikenaga等在加压微波辐照下不使用催化剂醇解解聚PC获得BPA。用NMR和FTIR鉴定解聚产物。190℃、3MPa压力下辐照3h可以得到最大产量(94%)的BPA。另一方面，通过FTIR分析检测不到碳酸二甲酯。为了阐明反应机理，相似条件下用苯甲醇代理甲醇。微波辐照期间，同时发生的酯基交换反应和脱炭酸反应被发现直接产生二卞醚。从反应混合物的1H-NMR化学位移断定碳酸二苄酯和二苄醚的质子比是11.2:88.8。因此，醇解下的碳酸二甲酯转化为二甲醚。在加压微波辐照反应后的常压下，二甲醚就可以挥发。本研究中使用的醇解方法可以不使用催化剂完成BPA的高效回收，避免了分离碳酸二甲酯的步骤。
图1 BPA的产率
图2 (a)通过硅胶色谱柱用CHCl3-C6H8洗脱液去除BnOH的混合物的13C-NMR的谱图；(b)DBnC标准样的13C-NMR谱图；(c)DBnE标准样的13C-NMR谱图
图2显示的是含油残物、碳酸二苄酯和二苄醚的13C-NMR谱图。
图3 在加压微波辐照下聚碳酸酯在甲醇和苯甲醇催化下解聚机理
碱催化醇解的主要反应产物是BPA和DMC。然而在图3中，加压微波辐照条件下，没有催化的甲醇时，BPA和二甲基醚可能会显著产生。因此，沸点为-24℃的二甲醚在微波装置减压过程中会逸出。
图4 微波加压条件下非催化分解PC的假设产生机理
从不使用催化剂和易从二甲醚中分离BPA两点来看，该解聚工艺是一种高效、便捷的工艺。
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