[发明专利]一种利用废弃聚酯制备的阳离子表面活性剂及其制备方法

权利要求书

1.一种利用废弃聚酯制备阳离子表面活性剂的方法，其特征在于，所述方法，包括如下步骤：

（1）废弃聚酯的醇解：首先将废弃聚酯用20-70℃去离子水洗净，然后破碎成长度为1-5mm的碎片，再经30-120℃烘干0.5-24h，除去水分及挥发物；然后将100重量份的废弃聚酯碎片、100-600重量份的乙二醇和0.1-5重量份的氯化亚锡和醋酸锰混合催化剂依次加入连接有温度计、搅拌器和冷凝管的反应器中，其中氯化亚锡和醋酸锰质量比为10：90-60：40，在氮气保护的条件下升温至190-200℃，反应0.5-2.5h；临近反应终点时每隔10分钟取少量反应物于二甲苯和正辛烷体积比为的1:1混合溶液中，若混合液澄清，无悬浮物则终止反应；冷却后过滤，并加入去离子水重结晶3次，将产物放入50-80℃真空烘箱中，干燥3-24h，得到对苯二甲酸乙二醇（BHET）单体；

（2）卤化中间体的制备：将100重量份的BHET单体、0.5-10重量份的催化剂N，N-二甲基甲酰胺（DMF）和充分过量的乙醚装入三口烧瓶中，然后将温度控制在0-10℃通过恒压漏斗将卤化试剂以2滴/秒的速度匀速滴加至反应器，其中卤化试剂与BHET单体的物质量的比为1:1-3:1，反应0.5-5h后进行减压蒸馏；将蒸馏产物用乙酸乙酯和正己烷的混合溶液进行重结晶3次，并在真空干燥箱中50-80℃干燥3-24h，得到固体粉末，卤化对苯二甲酸乙二醇酯（BHEX）；

（3）阳离子表面活性剂的制备：将摩尔比为1:2-1:2.5的BHEX和长链烷基吗啉（RNA）放入装有过量丙酮的反应器中，加热至50-57℃，反应1-5h；产物经25-30℃减压蒸馏除去丙酮后，利用无水乙醇和乙酸乙酯的混合溶剂结晶3次，之后再在50-80℃条件下真空干燥3-24h，得到最终产物；

所述的阳离子表面活性剂结构式如下：

其中R=C_nH_2n+1，n=8-22，X为Cl、Br或I。

2.根据权利要求1所述的一种利用废弃聚酯制备阳离子表面活性剂的方法，其特征在于，所述废弃聚酯其主要成分为对苯二甲酸乙二醇酯（PET），其来源是废弃无色聚酯塑料容器、聚酯薄膜、涤纶纤维和涤纶织物中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种利用废弃聚酯制备阳离子表面活性剂的方法，其特征在于，所述卤化试剂包括氯化亚砜、二甲基溴化亚砜、三氯化磷、三溴化磷、氢溴酸、氢碘酸、盐酸中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种利用废弃聚酯制备阳离子表面活性剂的方法，其特征在于，所述长链烷基吗啉包括辛基吗啉、癸基吗啉、十二烷基吗啉、十四烷基吗啉、十六烷基吗啉、十八烷基吗啉中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种利用废弃聚酯制备阳离子表面活性剂的方法，其特征在于，卤化中间体的制备中所述溶剂包括乙醚、甲苯、二甲苯、丙酮、氯仿中的一种或两种。