废旧阻燃HIPS塑料真空热解.pdfVIP

华南理工大学学报(自然科学版) JournalofSouthChina of V01．37No．6 第37卷第6期 UniversityTechnology Science June2009 2009年6月 (Natural Edition) 废旧阻燃HIPS塑料的真空热解术 陈源 陈烈强 (华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室。广东广州510640) 摘要：对舍有十溴联苯醚阻燃剂的废旧电视机外壳(高抗冲聚苯乙烯，HIPS)进行了真 空热解实验，考察了不同升温条件下阻燃剂分解和塑料热解行为的差异．结果表明：与快 速热解相比，两级慢速升温热解方式更有利于溴代产物的选择性分布，促使大量的高溴代 物富集在第一段热解产物中，而相对较少的低溴代物出现在第二段热解产物中；同时此热 解方式可显著影响两段液体产品中主要产物的分布和产率，慢速升温可产生更多的单苯 环物质，从而避免了在高温条件下聚合副反应的发生． 关键词：阻燃剂；多溴联苯醚；高抗冲聚苯乙烯；真空热解 ‘ 中图分类号：TK093；X705文献标识码：A 类物质的产率和分布以及热解油中溴代物的分布，为 高抗冲聚苯乙烯(HIPS)是电视机外壳塑料中 应用最为广泛的材料，约占54％…，而且通常使用 废旧阻燃电子电气塑料的资源化利用提供参考． 十溴联苯醚和sb：O，作为阻燃剂．阻燃剂的存在很 1 实验部分 大程度上提高了像电视机外壳这种阻燃电子电气塑 料的处理难度．尽管安全填埋方法是处理电子废弃 1．1 材料 物最为普遍的方法，但应欧盟国家颁布实施的《关 废旧电视机外壳由广东省汕头市树业塑料有限 于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》 公司提供．塑料中所含阻燃剂为十溴联苯醚．塑料 的要求，目前以高温热解的方法处理电子电气产品 样品经粉碎后过筛得到粒径为40目的粉末，供热 中的塑料已经成为国内外研究的焦点． 重实验使用；而2cfn×2em的塑料碎片供固定床真 研究表明，塑料热解油是燃料和化工原料的重 空热解实验使用．采用日立公司的扫描电子显微镜 要来源【2J．但卤代物的存在严重限制r热解油的利 用范围．溴代HIPS可通过催化降解41、热碱液处析发现，C、H、N、Br的含量分别为70．24％、6．64∥、 理b1和氨液处理M1脱溴，产生不含溴或含溴量较低5．95％、12．40％． 的热解油．两段法同样足资源化处理溴代HIPS的1．2 实验方法与实验装置 重要方法，尽管两段过程有不同程度的重叠，但样品 实验由两部分组成：第一部分是热重分析实验， 在受热的过程中可首先挥发出溴代化合物，之后是 第二部分是真空热解实验．热重分析实验采用德国 塑料的降解产物川． 耐驰公司的TG／DTG409热重分析仪，在真空环境及 本研究采用真空条件下的两级热解装置，进行了 不同升温速率(5、lO、20和40℃／rain)下进行． 不同升温速率条件下废旧阻燃电视机外壳的两级真 真空热解实验装置图见图1．热解反应器由石英 空热解实验，旨在研究实验对象的热解行为，主要烃 管制成，采用外部加热，最高温度可达1000℃，样品 收稿日期：2008—07—18 幸基金项目：教育部博士学科点专项科研基金资助项目(20060561008) 万方数据 第6期 陈源等：废旧阻燃HIPS塑料的真空热解