폴리카보네이트의 글리콜첨가분해 / 메탄올첨가분해 복합 해중합

김동필; 김보경; 조영민; 김범식; 한명완; D. P. Kim; B. K. Kim; Y. M. Cho; B. S. Kim; M. Han

Clean Technology, Vol.13, No.4, 251-256, December, 2007

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폴리카보네이트의 글리콜첨가분해 / 메탄올첨가분해 복합 해중합

Depolymerization of Polycarbonate Using Glycolysis/Methanolysis Hybrid Process

김동필, 김보경, 조영민, 김범식 ¹, 한명완 ^†

충남대학교 공과대학 화학공학과, 대전광역시유성구 궁동 번지
¹한국화학연구원, 대전광역시유성구 장동 번지

D. P. Kim, B. K. Kim, Y. M. Cho, B. S. Kim¹, and M. Han^†

Dept. of Chemical and Biological Engineering, Chungnam National University, 220 Gung-dong, Yuseong-gu, Daejeon 305-764, Korea
¹New Chemical Research Division, Korea Research Institute of Chemical Technology, 100 Jang-dong, Yuseong-gu, Daejeon 305-600, Korea

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초록

폴리카보네이트(PC)의 해중합 방법에는 여러 가지방법이 보고되어 있으나 기존의 해중합 방법에는 페놀톨루엔 다이옥신 등의 독성물질 사용으로 인한 환경적인 안전문제 알칼리의 사용으로 인한 차 분리 문제 등이 있다. 따라서 본 연구에서는 독성물질 및 촉매를 사용하지 않고, 에틸렌글리콜(EG)과 메탄올(MeOH)을 사용한 글리콜첨가분해(glycolysis)/ 메탄올첨가분해(methanolysis) 혼성공정에 의하여 폐PC 로부터 비스페놀 A (BPA)를 회수하였다. 글리콜첨가분해는 반응온도 473.15K에서 180 분에 반응평형에 도달하였고, PC의 용해과정이 이 반응의 율속단계로 나타났다. 글리콜첨가분해 이후 메탄올첨가분해를 시행 함으로써 BPA 수율을 높일수 있었으며, MeOH/PC 몰비 1에서 BPA수율은 최대점을 가지고 반응 온도가 증가할수록 수율이 증가하였다.

Several studies regarding depolymerization of polycarbonate waste to get the essential monomer, bisphenol A, have been reported in recent years. However, those methods have some environmental safety problems of using highly toxic organic solvents as well as product separation problem due to the use of alkali catalyst. In this study, we proposed the combination of glycolysis and methanolysis to depolymerize the polycarbonate waste. Glycolysis reaction reached at the reaction equilibrium after about 180 minat 473.15K and dissolution of the polycarbonate was found to be a rate controlling step of the reaction. The yield of BPA was improved with the aid of combination of glycolysis and methanolysis. The methanolysis was carried out at a temperature range of 303.15K ~ 363.15K and MeOH/PC molar ratio 0.5~3. The yield of BPA had a maximum at 1.0 MeOH/PC molar ratio and increased with the reaction temperature.

Keywords:Polycarbonate;Depolymerization;Bisphenol A;Glycolysis;Methanolysis

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