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本文对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的热降解以及超临界降解行为进行了研究,旨在于探索固体废弃物资源化回收利用的新技术。主要考察了升温速率、气氛以及PMMA的颗粒直径对热降解的影响;反应温度、时间和质量液固比等因素对超临界苯类溶剂降解PMMA的转化率及降解产物甲基丙烯酸甲酯(MMA)收率的影响。利用红外光谱、气相色谱、色质联用等分析手段研究了PMMA在超临界溶剂中的降解特性,探讨了超I临界溶剂降解PMMA的机理,建立了超临界苯类溶剂降解PMMA的动力学方程。
热降解研究表明:气氛中氧气含量的增加、升温速率的降低以及PMMA颗粒直径的减小均促进了PMMA的降解。载气流量对降解几乎没有影响。通过对PMMA热降解动力学的研究,得到在氮气氛下热降解可视为一级反应,反应活化能为195.36 KJ/mol。在氧气氛下热降解反应分为两个阶段,反应前期可视为1.5级反应;反应中后期可视为1级反应。升温速率对两段式反应的温度区间划分有较大的影响。
超临界降解研究表明:温度是影响降解的关键因素,PMMA的转化率均随着温度的升高而提高。MMA的收率在特定条件下有最优值。通过建立PMMA在超临界苯类溶剂中降解的动力学模型,可将降解反应分为三个区域:超临界区、亚临界区以及非临界区,超临界降解区域的反应速率为非临界区域的8至10倍。