废旧电脑中ABS塑料的回收再利用技术研究

论文摘要

家用电脑外壳及键盘用塑料的主要品种为ABS树脂,这是介于通用塑料和工程塑料之间的一种高分子材料,综合性能优良。目前,废旧电脑材料已经成为城市垃圾中增长最快的一类固体废弃物,如何处置这些垃圾电脑塑料已成为社会各方关注的焦点。本文首先对所回收使用的废弃电脑用材进行了定性分析,通过红外光谱、热分析及燃烧实验确定实验用材料为ABS树脂。采用物理回收的方法对ABS回收料的加工性能进行了评价,分析了新旧料共混后材料性能的变化;选用热分解和超临界流体分解方法对ABS进行化学分解回收的研究。利用红外光谱、差示扫描量热/热重分析、气相色谱/质谱联机等分析技术对分解产物的组成和含量进行了测试。热分解实验结果表明,在480℃、反应时间60min的实验条件下,油化产率可达56%。加入分子筛催化剂后,在相同条件下油化产率可提高到60%。添加催化剂后体系使裂解更加彻底。提高温度、增加反应时间以及催化剂量及状态的控制等因素对热分解效果有明显的促分解作用;油状的分解产物主要为丙烯腈、苯基丁腈及苯的衍生物。超临界甲苯反应体系,分解产物与热分解大致相同。超临界水体系分解产物组成相对复杂、裂解彻底、分子体积较小的产物占绝大多数。ABS回收料在超临界甲苯、水中分解反应的最佳条件为:甲苯体系为390℃,投料比15:1,5.9MPa反应60min,产率达98.93%。水体系下为420℃,投料比15:1,31MPa反应60min,产率达100%。实验结果表明,超临界甲苯的分解效果优于超临界水以及热分解。研究发现,降解温度和时间对ABS回收料的转化率有较大的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外废旧电脑处理的发展现状
• 1.3 国内外对废旧ABS塑料回收处理的研究现状
• 1.3.1 废旧ABS塑料的熔融再生利用
• 1.3.2 废旧ABS共混改性再生利用
• 1.3.3 废旧ABS的热分解回收利用
• 1.4 超临界流体技术在分解塑料中的应用
• 1.4.1 超临界水的应用
• 1.4.2 超临界苯类溶剂的应用
• 1.5 本文的主要研究内容
• 第2章 实验材料和实验方法
• 2.1 实验材料和设备
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验设备
• 2.2 回收料的实验方法
• 2.2.1 回收料的成分剖析
• 2.2.2 回收料的物理再生实验
• 2.2.3 回收料的热分解实验
• 2.2.4 回收料的超临界流体分解实验
• 2.3 分析表征方法
• 2.3.1 热分解实验的定量分析
• 2.3.2 超临界流体实验的定量分析
• 2.3.3 其它实验手段
• 第3章 回收料的物理回收
• 3.1 回收料的成分鉴别分析
• 3.1.1 燃烧实验
• 3.1.2 熔点测试
• 3.1.3 红外光谱分析
• 3.1.4 热分析
• 3.2 回收料的模压成型实验
• 3.3 回收料溶解再生实验
• 3.4 新料与回收料共混再生实验
• 3.4.1 不同配比对熔体流动速率的影响
• 3.4.2 不同配比对共混料力学性能的影响
• 3.4.3 热分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 ABS回收料的热分解实验研究
• 4.1 产物的定性分析
• 4.1.1 液相产物分析
• 4.1.2 添加催化剂的热分解液相产物分析
• 4.2 实验参数对分解效果的影响
• 4.2.1 反应温度对分解效果的影响
• 4.2.2 反应时间对分解效果的影响
• 4.2.3 催化剂对分解效果的影响
• 4.3 本章小结
• 第5章 ABS回收料的超临界流体分解实验研究
• 5.1 产物的定性分析
• 5.1.1 固相产物分析
• 5.1.2 液相产物分析
• 5.2 实验参数对分解效果的影响
• 5.2.1 反应温度对分解率的影响
• 5.2.2 反应时间对分解率的影响
• 5.2.3 焦炭的产生
• 5.3 热分解与超临界流体分解ABS回收料的比较
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢