廢棄聚乙烯裂解蠟的制備

導(dǎo)讀:廢棄聚乙烯裂解蠟的制備。

來源：未知發(fā)布日期：2020-06-29 22:48【大中小】

圖1：上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司延度試驗器SYD-4508C

裂解過程
采用聚乙烯生產(chǎn)聚乙烯蠟的方法主要有聚合法和裂解法，而在熱裂解、催化裂解或溶劑輔助裂解等現(xiàn)有裂解工藝中以熱裂解最為簡單，將采用熱裂解法制備聚乙烯蠟。將廢 PE 塑料洗凈，破碎成直徑為 5～10 mm 的小塊，并將HDPE 和 LDPE 廢塑料按質(zhì)量比 1∶1 混合，放入熱解反應(yīng)釜，排盡釜內(nèi)空氣，在氮氣保護(hù)條件下升溫至裂解溫度，并在該溫度下裂解 0.5 h，待裂解結(jié)束，溫度降至常溫后，排出裂解過程中產(chǎn)生的廢氣，取出裂解產(chǎn)物。在其它裂解條件不變，只改變裂解溫度的條件下，得到 2 種不同的裂解產(chǎn)物，分別記為WMa-1 和 WMa-2，其中 WMa-1 的裂解溫度為 280 ℃，WMa-2 的裂解溫度為 300 ℃。

產(chǎn)物分析
WMa-1 和 WMa-2 的主要技術(shù)性能如圖1所示，其中密度參照 GB/T 2559—2005《褐煤蠟測定方法》進(jìn)行測試；滴熔點參照 GB/T 8026—2014《石油蠟和石油脂滴熔點測定法》進(jìn)行測試；粘均相對分子質(zhì)量參照 GB/T 1632.3—2010《塑料使用毛細(xì)管黏度計測定聚合物稀溶液黏度第 3 部分：聚乙烯和聚丙烯》測得試樣溶液的特性黏度，再根據(jù) Mark-Houwink 方程[12]計算得出。裂解蠟產(chǎn)率＝（釜內(nèi)固體裂解產(chǎn)物質(zhì)量/加入原材料質(zhì)量）×100%。

目前一般把密度約 0.9 g/cm3、相對分子質(zhì)量為 1 000～4 000、熔點在 90～120 ℃范圍內(nèi)的聚乙烯高溫裂解產(chǎn)物視為聚乙烯蠟。從圖1可以看出，2 種裂解產(chǎn)物均屬聚乙烯蠟，因此可以確定該聚乙烯類廢塑料的高溫裂解產(chǎn)物為聚乙烯蠟。對比WMa-1 和 WMa-2 性能可以發(fā)現(xiàn)，裂解溫度升高，裂解產(chǎn)物的產(chǎn)率、密度、滴熔點和相對分子質(zhì)量降低，裂解產(chǎn)物油分增多，產(chǎn)物形態(tài)從黑黃相間的塊狀固體轉(zhuǎn)化為淺黃色塊狀固體。說明在其它裂解條件不變的情況下，裂解溫度越高，PE 類廢塑料裂解越充分。這是由于在高溫條件下，聚乙烯化學(xué)鍵隨機(jī)斷裂生成長碳鏈的烴和一些小分子的烴，產(chǎn)物粘均分子質(zhì)量降低，生成聚乙烯蠟；隨著裂解溫度進(jìn)一步升高，長碳鏈的烴再次斷裂生成短碳鏈的烴，固態(tài)蠟逐漸向油脂類物質(zhì)轉(zhuǎn)化，直至裂解產(chǎn)物全為油狀物質(zhì)和氣態(tài)烴類物質(zhì)，打開排氣閥后氣態(tài)烴隨廢氣排出，這是 WMa-2 產(chǎn)率相對較低的主要原因。

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