溶剂辅助裂解聚乙烯制PEW及产品性质的研究

论文摘要

聚乙烯蜡（PEW）是非常重要的石油化工产品之一,具有稳定的化学性能、手感滑腻、耐磨性好、硬度较高,有着广泛的应用范围。近年来,国内外石油化工产业有了较大的发展,对聚乙烯蜡的需求量也与日俱增。本实验通过对聚乙烯进行热裂解将其转化为聚乙烯蜡,找出了热解过程中的一些规律。比较几种溶剂在聚乙烯高温裂解为聚乙烯蜡过程中的效果,发现裂解时加入溶剂A最为理想,B次之,C最差。而且采用溶剂A和溶剂B按照体积比2：3的比例混合作为溶剂对聚乙烯进行热裂解,既能保证产品的品质,也能达到经济的目的。影响产品性质和产率的因素主要有：温度,时间和剂料比。其中温度为主要因素,时间和剂料比是次要因素。相同裂解条件下高密度聚乙烯（HDPE）裂解的收率较低密度聚乙烯（LDPE）的稍高,可得到白色或微黄色的粉末。通过正交试验,得出由低密度聚乙烯裂解制备聚乙烯蜡的最佳合成工艺条件为温度310℃,时间5h,剂料比1:1.5,产率达97.33%。由高密度聚乙烯裂解制备聚乙烯蜡的最佳合成工艺条件为：温度320℃,时间3h,剂料比1：1,产率达98.1%。高密度聚乙烯裂解得到的聚乙烯蜡数均分子量范围大致在2000-3000g/mol之间,熔点范围在120-130℃之间。低密度聚乙烯蜡裂解得到的聚乙烯蜡数均分子量范围在2000-2700g/mol之间,熔点范围在90℃-110℃之间,密度在0.9-1.0g/cm3之间。对废塑料裂解制聚乙烯蜡进行考察发现,废塑料裂解的最佳反应条件为：温度320℃,时间4h,剂料比1:1,搅拌速率300r/min。最终裂解得到了白色粉末状的产品,产率为98.85%。温度是裂解最主要的影响因素,其次为剂料比,然后为搅拌速率,时间的影响不大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.1.1 塑料的应用与发展
• 1.1.2 聚乙烯类塑料的应用
• 1.1.3 废塑料的回收利用方法
• 1.1.4 聚乙烯类塑料及其回收利用
• 1.2 聚乙烯蜡的性质及应用现状
• 1.2.1 聚乙烯蜡的性质
• 1.2.2 聚乙烯蜡的应用
• 1.2.3 制备聚乙烯蜡的可行性
• 1.2.4 聚乙烯蜡制备的现状
• 1.2.5 聚乙烯蜡制备过程中的问题
• 1.3 聚乙烯蜡的改性研究及发展前景
• 1.3.1 聚乙烯蜡的改性研究
• 1.3.2 聚乙烯蜡的发展前景
• 1.4 本课题的主要研究内容及研究方法
• 1.4.1 本课题的研究内容
• 1.4.2 正交试验设计
• 第二章 实验部分
• 2.1 化学试剂和实验仪器
• 2.1.1 化学试剂
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 溶剂的选择实验
• 2.3 聚乙烯蜡产品的制备
• 2.3.1 溶剂辅助裂解高密度聚乙烯
• 2.3.2 溶剂辅助裂解低密度聚乙烯
• 2.3.3 溶剂辅助裂解废塑料
• 2.4 产品性质的测定
• 2.4.1 熔程的测定
• 2.4.2 分子量的测定
• 2.4.3 密度的测定
• 2.4.4 燃烧热的测定
• 2.4.5 红外光谱分析
• 2.4.6 热重分析
• 第三章 溶剂辅助裂解高密度聚乙烯制备聚乙烯蜡
• 3.1 引言
• 3.2 辅助裂解溶剂的选择
• 3.2.1 溶剂选择试验结果
• 3.2.2 部分产品红外光谱图
• 3.3 HDPE裂解的正交实验考察
• 3.4 产品性质测定
• 3.4.1 产品外观
• 3.4.2 红外光谱分析
• 3.4.3 分子量的测定
• 3.5 高密度聚乙烯DSC-TGA测定结果
• 3.6 适宜条件下HDPE裂解制PEW
• 3.7 结论
• 第四章 溶剂辅助裂解低密度聚乙烯制备聚乙烯蜡
• 4.1 引言
• 4.2 LDPE裂解的正交实验考察
• 4.3 产品性质测定
• 4.3.1 产品外观
• 4.3.2 红外光谱分析
• 4.3.3 分子量测定
• 4.3.4 燃烧热的测定
• 4.3.5 密度和熔程的测定
• 4.3.6 适宜条件下LDPE裂解制PEW
• 4.4 结论
• 第五章 溶剂法裂解废塑料制备聚乙烯蜡及产品性质测定
• 5.1 引言
• 5.2 废塑料裂解的正交实验考察
• 5.3 产品性质测定
• 5.3.1 熔程的测定
• 5.3.2 产品外观
• 5.3.3 分子量的测定
• 5.4 适宜条件下废塑料裂解制PEW
• 5.5 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 附件