ОСОБЛИВОСТІ ТЕРМОДЕСТРУКЦІЇ ВТОРИННОЇ ПОЛІМЕРНОЇ СИРОВИНИ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-154-1-29-36Ключові слова:
вторинні полімери, термічна деструкція, радикально-ланцюгові перетворення, реакції диспропорціонування, галогеноводніАнотація
Проведено аналіз сучасних хімічних положень про термодеструкцію вторинних полімерів (ВП), як джерело цінних енергетичних складових, що утворюються після їх розкладу: газової компоненти, синтез-нафти та пірокарбону. Показано, що незалежно від складу вторинної полімерної сировини термодеструкція проходить за класичним радикально-ланцюговим механізмом з утворенням газової суміші вуглеводнів, алкан-алкенової суміші різних вуглеводнів (мономерів та олігомерів ВП) та пірокарбону, до складу якого входять конденсовані ароматичні структури. Показана залежність утворення мономерів, як продуктів термодеструкції вторинних полімерів, від їх густини енергії когезії (Еког, кДж ̸моль).
В низці робіт розглянуто методи термоокислювальної і термічної деструкції полімерів різного складу та будови, однак дослідження хімічних перетворень самих вторинних полімерів, а найбільше їх сумішей, розглянуто лише в деяких роботах. При цьому констатується, що стійкість полімерів (зокрема вторинних) до нагрівання та швидкість їх термічного розкладу залежить від хімічної будови полімеру або їх сумішей. Закінчення термічних процесів розкладу вторинних полімерів проходить шляхом рекомбінації утворених радикалів або їх диспропорціонуванням з утворенням подвійних зв’язків на кінцях макромолекул, а також зміни фракційного складу і утворення розгалужених та просторових структур. Констатується, що у випадку термічної деструкції вторинних полімерів до складу яких входить один (полівінілхлорид) або декілька (політетрафторетилен) атомів галогенів, відбувається майже кількісне галогеноводнів (HHal), які потребують обов’язкового додаткового знешкодження. Також акцентується увага на тому, що використання каталізаторів різної хімічної природи при проведенні термічної деструкції вторинних полімерів призводить до суттєвої різниці виходу газоподібних та рідких продуктів радикально-ланцюгових перетворень.
Посилання
Закон України, Про відходи (1998 р., 05.03) № 187/98-ВР. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://zakon O.rada.gov.ua/laws/show/187/98 .
Т. Н. Теряева, «Технология получения и переработки литъевых полимерных композиционных материалов на основе матриц различной природы.» автореф. дис. д-ра техн. наук, Ал ГТУ им. И. И. Ползунова, Барнаул, 2011, 37 с.
А. В. Нехорошева, С. В. Нехорошев, В. П. Нехорошев, и О. С. Кузьменко, «Термическая деструкция вторичного полиэтилена и получение анионного поверхностно-активного вещества,» Пластические массы, №-9-10, с. 50-53, 2017.
М. В. Бурмистр, В. В. Лукьяненко, А. П. Ранский, и И. А. Лебедева, «Физико-механические свойства полимерных композиций на основе вторичного полиэтилена,» Вопросы химии и химической технологии, № 2, с.112-115, 2005.
О. В. Суберляр, і П. І. Баштанник, Технологія переробки полімерних та композиційних матеріалів. Київ, Україна, 2006, 270 с.
М. Л. Кербер, А. М. Буканов, С. И. Вульфсон, И. Ю. Горбунова, Л. Б. Кандырин, и А. Г. Сирота, Физические и химические процессы при переработке полимеров. Санкт-Петербург, РФ, 2013, 240 с.
Н. М. Эмануель, и А. Л. Бучаченко, Химическая физика старения и стабилизации полимеров. М., 1982, 368 с.
Б. Рэнби, и Я. Рабек, Фотодеструкция, фотоокисление, фотостабилизация полимеров, пер. с. англ. М., 1978. 676 с.
Г. В. Белова, и А. А. Берлин, «Некоторые особенности деструкции полимеров с системой сопряжения,» Chem.zvesti, vol. 27, no 2, рр. 232-238, 1973.
М. В. Базунова, и Ю. А. Прочухан, «Способы утилизации отходов полимеров,» Вестник Башкирского университета, т. 13, № 4, c. 875-885, 2008.
Л. С. Шибряева, «Термоокислительные смеси полимеров. Роль структуры.» автореф. дис. д-ра. хим. наук,: 02.00.04, Ин-тут биохим. физ. РАН. Москва, РФ, 2004, 54 с.
Chem Xiaolang, YuJe, and Guo Shaoyun., “Thermal oxidative degradation kinetics of PP and PP/Mg(OH)2 flame-retardant composites,” J. Appl. Polym. Sci, vol. 103, no 3, pp. 1978-1984, 2007.
Nakatani Hisayuki, Suzuki Shoutarou, Tanaka Takamasa, and Terano Minoru, “New kinetic aspects on the mechanism of thermal oxidative degradation of polypropylenes with various tacticities,” Polymer, v. 46, no 26, pp. 12366-12371, 2005.
A. D. Drozdov, “The effect of thermal oxidative degradation of polymers on their viscoelastic response,” Int. J. Eng. Sci, v. 45, no 11, pp. 882-904, 2007.
Dimitris S. Achilias, et al., Resent Advances in the Chemical Recycling of Polymers (PP, PS, LDPE, HDPE, PVC, PC, Nylon, PMMA). Saloniki: InTech, 2012, 406 p.
М. Грасси, Химия процессов деструкции полимеров. М., Издатинлит, 1959, 250 с.
Е. Феттес, ред., Химические реакции полимеров. Москва: Мир., 1967. Т. II., 536 с.
В. Родэ, «Термическая деструкция некоторых термостойких поликонденсационных полимеров,» в кн. Новые поликонденсационные полимеры, З. А. Рогозина, ред. Москва: Мир., 1969, с. 207-273.
В. С. Пудов, и А. Л. Бучаченко, « Радикальные реакции деструкции и стабилизации твёрдых полимеров,» Успехи химии, т. 39, с. 130-157, 1970.
Энциклопедия полимеров, В. А. Каргин, ред. Москва: Советская энциклопедия, 1979, т. 1, с. 1040-1051.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 235
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
