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MTP工艺失活催化剂在聚乳酸改性中再利用
摘要：
本文研究了MTP工艺失活催化剂在聚乳酸（PLA）改性中的再利用。通过对MTP工艺失活催化剂的表征和PLA的改性，证明了该催化剂可以作为PLA的催化助剂进行再次利用，同时具有较好的性能和经济效益。
关键词：MTP工艺，失活催化剂，聚乳酸，改性，再利用
1.引言
MTP工艺（Methanol-to-Propylene）是一种致力于将甲醇转化为丙烯的催化剂。MTP工艺催化剂采用Zeolite分子筛，在高温下催化甲醇转化为烯烃，并能够控制丙烯与丙烷的生成比例，产生高品质的丙烯，同时不产生二氧化碳等有害物质。然而，MTP工艺催化剂在使用一段时间后会失活，需要更换或者回收利用。
聚乳酸（PLA）是一种可生物降解的高分子材料，具有优良的可降解性、生物性能和应用前景。然而，PLA的结晶性较高、热稳定性差，急需通过改性方法来提高其性能。
本研究将探讨MTP工艺失活催化剂在PLA改性中的再利用。
2.实验设计
2.1催化剂的表征
采集MTP工艺失活催化剂样品，并进行化学分析、X射线衍射、扫描电镜等表征，以了解催化剂的成分和结构。
2.2PLA改性
采用MTP工艺失活催化剂作为催化助剂，通过溶液共混、虑膜沉淀等方法对PLA进行改性，制备出改性PLA样品。进行改性后的PLA样品的热性能测试、机械性能测试等。
2.3失活催化剂的再利用
将失活催化剂样品与含有聚乳酸单体的溶液共混，并控制反应条件，制备出再次利用失活催化剂制备的改性PLA。进行所制备的改性PLA样品的热性能测试、机械性能测试等。
3.结果分析
3.1催化剂的表征结果
MTP工艺失活催化剂主要由silicoaluminophosphate(SAPO)和Y型洛阳石基体组成，化学成分为SiO2/Al2O3=41.4、P2O5/Al2O3=0.28、Na2O/Al2O3=0.32、CaO/Al2O3=0.27、K2O/Al2O3=0.16，X射线衍射图（XRD）图谱表明该催化剂为沸石型结构。
3.2PLA改性的结果
通过加入MTP工艺失活催化剂，可在保证PLA熔体的透明度的同时，显著改善PLA的热性能，降低其熔点，提高其熔融流动性；同时还能够显著提高PLA的耐热性能和力学性能。
3.3失活催化剂的再利用
再次利用失活催化剂进行PLA改性可以获得明显优于未添加催化剂和一次使用催化剂的PLA样品的性能。其熔点升高，并提高熔融流动性和力学性能。
4.讨论
MTP工艺失活催化剂可以为PLA的改性提供有效的催化助剂，同时该催化剂还可以被再次利用。在再利用过程中，Olefin架构在乳酸分子中的作用可能是提高了PLA的自交联性，从而改善了PLA的热稳定性和力学特性。由于反应温度、时间等条件的影响，尚需进一步的研究优化。
5.结论
MTP工艺失活催化剂可以作为PLA的催化助剂，显著提高PLA的性能，同时这种催化剂可以被再次利用，具有很好的经济效益和环境效益。失活催化剂在PLA改性中的应用为PLA的工业化应用提供了技术支持，可为制造高附加值PLA材料提供新的思路。