Исследование кинетики термодеструкции сшитого полиэтилена
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Химические науки
Статья в выпуске: 12 т.5, 2019 года.
Бесплатный доступ
В данной работе представлено исследование процесса термической деструкции сшитого полиэтилена. Была исследована кинетика разложения полимера методом термогравиметрии. Сшитый полиэтилен проявил высокую термостойкость до температур 400 °С. Определен температурный интервал 430-500 °С потери основной массы образцом. Согласно данным термогравиметрии процесс разложения протекает одностадийно и включает в себя большое количество реакций разрыва, циклизации, дегидрирования и других. Был исследован процесс пиролиза сшитого полимера в металлическом реакторе со стационарным слоем. Исследовано влияния температуры процесса на выход твердых, жидких и газообразных продуктов пиролиза. Оптимальная температура процесса составила 500 °С. При данной температуре выход жидких и газообразных продуктов составил 85,0 и 12,5% (масс.) соответственно. Образцы сшитого полиэтилена разлагались практически полностью. Количество углеродсодержащего остатка составляло 3,5% от массы исходного сырья. С увеличением температуры незначительно снижался выход жидких продуктов и увеличивался выход газообразных, но их суммарный выход не увеличивался...
Похожие статьи в разделе Различные отрасли промышленности и ремесла. Производство изделий из различных материалов
Короткий адрес: https://sciup.org/14115190
IDS: 14115190 | УДК: 678; | DOI: 10.33619/2414-2948/49/04
Study of the kinetics of thermal destruction of crossed polyethylene
This paper presents a study of the process of thermal degradation of crosslinked polyethylene. The kinetics of polymer decomposition was studied by thermogravimetry. Crosslinked polyethylene showed high heat resistance to temperatures of 400 °C. The temperature range of 430-500 °C was determined for the loss of the bulk of the sample. According to thermogravimetric data, the decomposition process proceeds in a single stage and includes a large number of fracture, cyclization, dehydrogenation, and other reactions. The process of pyrolysis of a crosslinked polymer in a stationary-bed metal reactor was investigated. The influence of the process temperature on the yield of solid, liquid, and gaseous pyrolysis products was investigated. The optimum process temperature was 500 °C. At this temperature, the yield of liquid and gaseous products was 85.0 and 12.5% (mass.), Respectively. Samples of crosslinked polyester decomposed almost completely. The amount of carbon-containing residue was 3...
Список литературы Исследование кинетики термодеструкции сшитого полиэтилена
- Хазарова Т. Рынки ПЭ и ПП: движение к профициту // Пластикс. 2016. №1-2 (153). С. 46-49.
- Mo S. J., Zhang J., Liang D., Chen H. Y. Study on pyrolysis characteristics of cross-linked polyethylene material cable // Procedia Engineering. 2013. V. 52. P. 588-592. DOI: 10.1016/j.proeng.2013.02.190
- Tamboli S. M., Mhaske S. T., Kale D. D. Crosslinked polyethylene // Indian Journal of Chemical Technology. 2004. V. 11. P. 853-864. DOI: 10.1021/cen-v032n014.p1392
- Du Y., Jiang X., Lv G., Jin Y., Wang F., Chi Y.,.. Buekens A. TG-DSC and FTIR study on pyrolysis of irradiation cross-linked polyethylene // Journal of Material Cycles and Waste Management. 2017. V. 19. №4. P. 1400-1404. DOI: 10.1007/s10163-016-0530-z
- Tokuda S., Horikawa S., Negishi K., Uesugi K., Hirukawa H. Thermoplasticizing technology for the recycling of crosslinked polyethylene // Furukawa Rev. 2003. V. 23. P. 88-93.
- Goto T. et al. Selective decomposition of the siloxane bond constituting the crosslinking element of silane-crosslinked polyethylene by supercritical alcohol // Journal of applied polymer science. 2008. V. 109. №1. P. 144-151.
- DOI: 10.1002/app.27928
- Watanabe S., Komura K., Nagaya S., Morita H., Nakamoto T., Hirai S., Aida F. Development of cross-linked polymer material recycling technology by supercritical water // Proceedings of the 7th International Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials. IEEE, 2003. V. 2. P. 595-598.
- DOI: 10.1109/ICPADM.2003.1218487
- Marcilla A., Ruiz-Femenia R., Hernández J., García-Quesada J. C. Thermal and catalytic pyrolysis of crosslinked polyethylene // Journal of analytical and applied pyrolysis. 2006. V. 76. №1-2. P. 254-259.
- DOI: 10.1016/j.jaap.2005.12.004
- Goto T., Yamazaki T., Sugeta T., Okajima I., Sako T. Selective decomposition of the siloxane bond constituting the crosslinking element of silane-crosslinked polyethylene by supercritical alcohol // Journal of applied polymer science. 2008. V. 109. №1. P. 144-151.
- DOI: 10.1002/app.27928
- Goto T., Yamazaki T. Recycling of silane cross-linked polyethylene for insulation of cables using supercritical alcohol // Hitachi Cable Review. 2004. V. 23. P. 24-27.
- Hong S. M., Cho H. K., Koo C. M., Lee J. H., Park W. Y., Lee H. S., Lee Y. W. Decrosslinking of Cross-linked Polyethylene using Supercritical Methanol // Korean Chemical Engineering Research. 2008. V. 46. №1. P. 63-68.
- Goto T., Yamazaki T., Sugeta T., Okajima I., Sako T. Selective decomposition of the siloxane bond constituting the crosslinking element of silane-crosslinked polyethylene by supercritical alcohol // Journal of applied polymer science. 2008. V. 109. №1. P. 144-151.
- DOI: 10.1002/app.27928
- Santana R. C., Manrich S. Studies on Thermo-Mechanical Properties of Post-Consumer High Impact Polystyrene in Five Reprocessing Steps // Progress in Rubber, Plastics and Recycling Technology. 2002. V. 18. №2. P. 99-110.
- DOI: 10.1177/147776060201800202
- Edwards Y., Tasdemir Y., Isacsson U. Effects of commercial waxes on asphalt concrete mixtures performance at low and medium temperatures // Cold Regions Science and Technology. 2006. V. 45. №1. P. 31-41.
- DOI: 10.1016/j.coldregions.2006.01.002
- Edwards Y., Tasdemir Y., Isacsson U. Rheological effects of commercial waxes and polyphosphoric acid in bitumen 160/220-low temperature performance // Fuel. 2006. V. 85. №7-8. P. 989-997.
- DOI: 10.1016/j.fuel.2005.09.014
- Edwards Y., Tasdemir Y., Isacsson U. Influence of commercial waxes and polyphosphoric acid on bitumen and asphalt concrete performance at low and medium temperatures // Materials and structures. 2006. V. 39. №7. P. 725-737.
- DOI: 10.1617/s11527-006-9134-8
- Tokuda S., Horikawa S., Negishi K., Uesugi K., Hirukawa H. Thermoplasticizing technology for the recycling of crosslinked polyethylene // Furukawa Rev. 2003. V. 23. P. 88-93.
- Carlson D., Nie L., Narayan R., Dubois P. Maleation of polylactide (PLA) by reactive extrusion // Journal of applied polymer science. 1999. V. 72. №4. P. 477-485. :4%3C477::AID-APP3%3E3.0.CO;2-Q
- DOI: 10.1002/(SICI)1097-4628(19990425)72
- Schirmer J., Kim J. S., Klemm E. Catalytic degradation of polyethylene using thermal gravimetric analysis and a cycled-spheres-reactor // Journal of analytical and applied pyrolysis. 2001. V. 60. №2. P. 205-217.
- DOI: 10.1016/S0165-2370(00)00197-2
- Takuma K., Uemichi Y., Sugioka M., Ayame A. Production of aromatic hydrocarbons by catalytic degradation of polyolefins over H-gallosilicate // Industrial & engineering chemistry research. 2001. V. 40. №4. P. 1076-1082.
- DOI: 10.1021/ie000638j
- Archer E., Klein A., Whiting K. Waste Management World. James & James Science Publishers, 2004. P. 3.
- Hamidi N., Tebyanian F., Massoudi R., Whitesides L. Pyrolysis of household plastic wastes // British Journal of Applied Science & Technology. 2013. V. 3. №3. P. 417-439.
- DOI: 10.9734/BJAST/2014/1984
