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·2002· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

的羟基官能团，因此，尽管羟值增大但酸值基本不 由图 3a、b 可以看出，随着解聚时间的增加，
变。由图 2c 可见，解聚产物的黏度与醇解剂的用量 产物的羟值、酸值先增加而后约 2.5 h 后趋于稳定，
密切相关，随着醇的用量的增加，产物的黏度会显 由图 3c 可以看出黏度则是先降低而后趋于稳定，这
著降低。从图中看出，以 DEG 为醇解剂的醇解产物 可能是由于随着解聚时间的增加，解聚反应达到平衡。
羟值较高,在用量低于 100%时酸值也较低，黏度也 2.2 响应面分析法（RSM）对 PET 醇解工艺的优化
较低，因此根据产物的性能指标，优选 DEG 为 PET 在综合分析单因素实验结果的基础上，选择
解聚的醇解剂，最佳质量分数约为 100%。 Sb 2 O 3 为催化剂、DEG 为醇解剂。以解聚产物聚酯
2.1.3 解聚时间对聚酯多元醇性能的影响 多元醇羟值(R 1 )、酸值(R 2 )、黏度(R 3 )为响应值，催
为了进一步研究解聚时间对解聚产物聚酯多元 化剂的用量(A)、醇解剂的用量(B)和醇解时间(C)三
醇性能的影响，以 Sb 2 O 3 为催化剂，质量分数 0.3% 个影响产物性能的主要因素为考察因素，运用
（占 PET 质量），以 DEG 为醇解剂，质量分数 100% Box-Behnken 实验设计原理，进行三因素三水平的
（占 PET 质量），按 1.2 中的方法降解 PET，分别 响应面分析，得到 17 个实验点，设计因素与水平的
测定醇解产物聚酯多元醇羟值、酸值、黏度。在不 选取如表 1 所示。
同醇解时间下得到的醇解多元醇的羟值、酸值、黏
度的变化规律如图 3 所示。 表 1 因素与水平取值表
Table 1 Assigned concentrations of variables at different levels
编码值 A：w(催化剂)/% B：w(醇解剂)/% C：t/h
1 0.3 80 2.5
水平 0 0.4 90 3.0
1 0.5 100 3.5

运用 Design-Expert 软件进行组合实验设计，得
到 17 组实验方案，其中有 12 组是 A、B、C 构成的
多维空间顶点，有 5 组是区域中心点用以估计实验
误差，具体的实验方案及结果如表 2 所示。

表 2 组合实验设计及结果
Table 2 Experimental design and results
因素 R 1/ R 2/ R 3/
编号
A B C (mgKOH/g) (mgKOH/g) (mPa·s)
1 1 1 0 512.1 2.41 1330
2 0 1 1 510.2 2.33 2680
3 1 1 0 436.6 2.10 2555
4 1 1 0 484.4 2.48 2491
5 0 0 0 515.5 2.59 1616
6 1 0 1 521.3 2.61 1533
7 0 1 1 481.2 2.12 2588
8 1 0 1 489.7 2.34 1548
9 1 1 0 530.6 2.79 1222
10 0 0 0 513.0 2.50 1680
11 1 0 1 494.4 2.34 1707
12 0 0 0 516.1 2.47 1671
13 0 0 0 514.4 2.52 1629
14 0 1 1 519.1 2.50 1299
15 0 0 0 515.9 2.66 1599
16 0 1 1 511.4 2.47 1338
17 1 0 1 506.3 2.69 1635

运用 Design-Expert 软件对实验结果进行分析，
图 3 反应时间对醇解产物羟值（a）、酸值（b）和黏度 分别进行羟值（R 1 ）、酸值(R 2 )、黏度（R 3 ）对催化
（c）的影响
Fig. 3 Effects of reaction time on hydroxyl value (a), acid 剂用量（A）、醇解剂用量（B）、醇解时间（C）二
value (b) and viscosity (c) of alcoholysis products 次拟合，拟合结果见表 3，得到二次拟合回归方程