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(十三)废聚乙烯塑料制备聚乙烯蜡
废塑料的化学回收以裂解法为主,目的是回收单体原料或液体燃料。废聚乙烯塑料经热裂解制备聚乙烯蜡极具市场潜力。石油炼化的副产品——重芳烃油(主要成分为含9个碳原子以上的混合芳烃)具有较高的沸点(140~185℃)和燃点(450℃左右),热稳定性和化学稳定性好,对聚乙烯和聚乙烯蜡有较好的溶解能力,生产成本低等特点,可作为聚乙烯裂解的溶剂。在溶剂体系中制备低分子量聚乙烯蜡有利于热量均匀、快速地传递,反应均匀进行,可以有效防止局部过热,造成裂解过度和炭化结焦现象的发生,防止部分反应原料缠聚在反应釜内温度相对较低的搅拌器上。Al-MCM-48为M41S类催化剂,具有双螺旋三维孔道结构和优良的传输性能,有利于提高反应物的传质速率,对聚乙烯的裂解反应有很好的催化作用。
本例以自行收集的废聚乙烯农膜(洗净,剪碎)为原料,加入溶剂和催化剂,升温至反应温度,裂解一定时间,降至室温出料,过滤干燥,回收催化剂和溶剂后,得到低分子量聚乙烯蜡。具有如下优点:①传热效率高,温度梯度小,不存在局部过热和炭化结焦现象;②裂解温度低、时间短,无裂解气产生,对环境无污染;③反应中无原料缠聚现象,原料的转化率高;④制备的聚乙烯蜡具有分子量分布范围窄、色度浅、滴熔点高、硬度高、黏度低等性能。
1.配方
2.加工工艺
取1000g废聚乙烯农膜(洗净,剪碎)放入高压反应釜中,加入3g AlMCM-48催化剂和150mL重芳烃油,密封反应釜,氮气吹扫约10min,置换、驱除反应釜中的空气,开启搅拌装置,升温至380℃,裂解2.5h,降至室温出料,过滤干燥,回收催化剂和溶剂后,制得聚乙烯蜡。
3.参考性能
制得的聚乙烯蜡为淡黄色蜡状物,分子量为2725.2,滴熔点为106.8℃,收率近100%,无裂解气产生,无原料缠聚现象,溶剂的回收率为97.8%。