廢聚苯乙烯泡沫塑料降解的研究
來源：中國保溫網(wǎng)信息中心 2006-05-04 閱讀：4852
| 作者：敖先權(quán)，秦軍 |
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（貴州工業(yè)大學(xué) 化工系，貴州貴陽５５０００３）
摘 要：對廢聚苯乙烯塑料進(jìn)行熱降解和催化降解，利用ＧＣ-ＭＳ儀對冷凝產(chǎn)物中２００℃以下的餾分進(jìn)行了分析，并對降解現(xiàn)象及產(chǎn)物進(jìn)行了討論。催化劑對產(chǎn)物的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。討論了PS降解產(chǎn)物的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞：廢ＰＳ泡沫塑料；熱降解；催化降解
0 前 言
隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，聚苯乙烯（ＰＳ）泡沫塑料的應(yīng)用越來越廣泛，其成本低，性能優(yōu)越，廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品的包裝、襯墊及一次性餐盒、餐具等。這類產(chǎn)品用后即棄，與廢聚乙烯（ＰＥ）、聚丙烯（ＰＰ）、聚氯乙烯（ＰＶＣ）及聚對苯二甲酸乙二醇酯（ＰＥＴ）一起稱為廢塑料［1］。它們是城市固體污染物的一個主要組成部分，對環(huán)境造成嚴(yán)重的白色污染。
我國生產(chǎn)ＰＳ泡沫塑料的生產(chǎn)線有１００多條，產(chǎn)量居世界前列。據(jù)統(tǒng)計，１９９７年已達(dá)７０多萬噸，僅次于ＰＥ、ＰＰ［2］。ＰＳ泡沫塑料，不僅體積大，質(zhì)量輕，不便回收，而且難于降解。目前，還沒有找到理想的替代材料。因此，搞好回收利用是最大限度利用自然資源和解決環(huán)境污染問題的主要途徑。
利用廢舊塑料（如ＰＥ、ＰＰ等）降解回收制取燃料油和化學(xué)品的研究國內(nèi)外已有許多報道，但用廢ＰＳ為主要原料，直接制取燃料油還沒有見詳細(xì)報道［3］［4］。本文選用常見的ＰＳ泡沫塑料進(jìn)行了熱降解和催化降解的實驗研究，以助于促進(jìn)廢ＰＳ塑料回收利用的發(fā)展。
１ 實驗
１.1 試驗流程和步驟
廢ＰＳ泡沫塑料熱降解試驗流程見圖１［4］。
圖１ 熱降解試驗流程圖
把廢ＰＳ泡沫塑料破碎后放入降解反應(yīng)器中，將反應(yīng)器升溫，廢ＰＳ逐漸熔融為高粘度的液體，并在一定溫度下發(fā)生熱降解，生成的氣態(tài)烴通過冷水冷凝管冷凝為冷凝產(chǎn)物，不冷凝的分子量相對較小的氣態(tài)烴為裂解氣，反應(yīng)終止溫度為５００℃，實驗現(xiàn)象見表１。當(dāng)反應(yīng)物全部反應(yīng)完畢后停止加熱，待溫度降低至室溫后將反應(yīng)器殘余物稱重得殘渣量，試驗的結(jié)果見表２。
表１ 廢ＰＳ塑料降解現(xiàn)象
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編號 |
降解方法 |
試驗現(xiàn)象 |
殘渣 |
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A |
熱降解 |
１５０℃時開始出現(xiàn)白色煙霧，３８０℃時開始出現(xiàn)冷凝液相產(chǎn)物，冷凝產(chǎn)物為含有蠟狀固體的棕紅色液體，有芳香味。 |
量較多，灰白色粉末狀物質(zhì)。 |
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B |
加入Ｙ１催化劑催化降解 |
１３５℃時開始出現(xiàn)白色煙霧，３５５℃時開始出現(xiàn)冷凝液相產(chǎn)物，冷凝產(chǎn)物為含有蠟狀固體的淡黃色液體，有芳香味。 |
量較多，灰白色粉末狀物質(zhì)。 |
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Ｃ |
加入Ｙ２催化劑催化降解 |
１１０℃時開始出現(xiàn)白色煙霧，３３０℃時開始出現(xiàn)冷凝液相產(chǎn)物，冷凝產(chǎn)物為含有少量蠟狀固體的淡黃色液體，有強(qiáng)烈的芳香味。 |
量少，灰白色粉末狀物質(zhì)。 |
表２
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