含溴系阻燃剂HIPS热解特性试验研究

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由于电子垃圾的产量不断增加,并且其中含有很多有毒有害物质,比如,重金属和溴系阻燃剂,其目前已成为极其有害的垃圾门类之一。对于电子垃圾中废塑料,热解法处理得到的解油经过再处理可用作燃料或化工原料。不过,热解油中含有有害的有机溴,必须在热解过程中或制得热解油后进行脱溴。所以,针对电子废塑料中的阻燃高抗冲聚苯乙烯(含阻燃剂十溴二苯醚和Sb2O3:Br Sb HIPS;只含阻燃剂十溴二苯醚:Br HIPS),重点研究了其热解特性及聚烯烃塑料PP或HDPE与其混合热解的特性和PP和HDPE对于减少热解油有机溴含量的作用。首先,利用热重分析仪研究Br Sb HIPS及其与PP或HDPE共混物的热失重特性,研究结果表明,Br Sb HIPS的热解过程主要发生在320468℃之间,DTG曲线有三个峰,对应其热解过程的三个阶段。当Br Sb HIPS与PP或HDPE共混热解时,在反应的第二阶段,Br Sb HIPS可能会与PP和HDPE相互作用产生难挥发性产物,导致失重速率减慢。其次,在固定床台架上进行了Br Sb HIPS的热解实验(热解温度为410℃),并对热解油,热解残炭及溴的迁移规律进行了分析。试验结果显示,Br Sb HIPS热解产生6.1%的Char,33.5%的Wax,45.2%的Oil和15.2%的Gas,产物主要有甲苯,乙苯,苯乙烯等芳香化合物。PP和HDPE与Br Sb HIPS共混热解能较大程度的影响热解产物的分布,并且会对产物的产率产生较大影响。30%PP与Br Sb HIPS共混能将热解油中的有机溴减少至原来的38%。不含Sb2O3的Br HIPS热解油产物更加丰富,包含了一些Br Sb HIPS热解油中不包含的产物,如α甲基苯乙烯等。最后,利用Flynn Wall Ozawa法求解得到Br Sb HIPS热解过程的活化能随反应的进行从103上升至307kJ/mol。一个包含三个连续反应阻燃HIPS热解动力学模型预测热解过程能够很好的与实际实验过程相符。
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