橡塑材料发泡过程产生废料的回收利用的研究

发布时间：2020-11-05 02:50

　　 随着我国综合国力的上升,人们对保温材料的需求量也逐渐增加,这也使得发泡过程产生的废料也逐渐增多。而橡塑材料在发泡过程产生的污染物主要成分为甲酰胺、尿素、氯化石蜡、DOP、液体石蜡和其他一些小分子物质。这些污染物如果进入水体会破坏水生植物的光合作用,打破水中微生物的动态平衡,给环境造成不利的影响。但它们本身成分复杂、粘度大、非均相、难定量,难以使用传统方法进行处理。本论文利用污染物废料中各物质极性和在水中溶解度的不同,对其进行分级处理。在这些废料中,溶于水的组分酰胺含量较高,酰胺中活泼氢的活性强,可以作为负电基团与醛类物质发生反应,用于酚醛树脂的改性。同时污染物中氯化石蜡、液体石蜡和DOP等极性弱的物质,其化学稳定性好,可以作为柔性材料混入树脂,作为环氧树脂材料的增塑剂和润滑剂。本工作中,橡塑发泡过程产生的污染物经过分级处理,用于两种热固性树脂中。实现了工业废物的重复利用,同时也避免了分离过程的二次污染。(1)首先以橡塑材料发泡过程中产生的橡塑冷凝料为原料,先进行一步活性炭吸附,除去橡塑冷凝料中的油性物质,对分离后得到的酰胺类物质,用于下一阶段的酚醛树脂改性。利用FI-IR谱图分析处理前后橡塑冷凝料的官能团,对分离后的酰胺类物质进行质量把控。经过活性炭处理橡塑冷凝料水溶液作为改性剂,合成LPF酚醛树脂胶黏剂,并与纯尿素改性的酚醛树脂PUF作对比。合成的LPF中酰胺比PF中甲醛和羟甲基物质的量为0.7,胶黏剂的力学性能达到最大为30.85MPa,LPF的初始分解温度比PUF提高了 20℃。(2)以橡塑发泡材料过程产生的橡塑电捕焦油为原料,先用活性炭对橡塑电捕焦油中油性物质吸附。再用自来水洗活性炭,直至水溶液中N含量减小到一定程度之后。最后用1,2-二氯乙烷把活性炭中吸附的油性物质脱附,分离有机相得到ECT增塑剂。FI-IR红外光谱图证明,经过活性炭处理后的橡塑电捕焦油,基本不含酰胺类物质。把ECT作为增塑剂制备环氧树脂试样,并与DOP和氯化石蜡单独增塑的环氧树脂做了比较。当ECT加入质量为10%,力学强度达到最大,初始分解温度达到310℃。本实验方法所得的橡塑冷凝料水溶液和ECT增塑剂,源于化工污染物废料,经过活性炭的初步处理后,应用于两种热固性树脂中,保持了原有树脂良好的力学性能和热性能,分别降低了酚醛树脂和环氧树脂的配套使用材成本,也使污染物重新得以利用。
【学位单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ317
【部分图文】：

素和硬脂酸等加入，发泡剂的发泡温度降低３０－４０°Ｃ，实际温度在大约１７０°Ｃ即可完成??硫化和发泡过程。硫化发泡过程随着温度和压力的增加，发泡剂（ＡＣ）会分解出Ｎ２、Ｃ０、??Ｃ０２、ＮＨ３等气体物质，如图１－１所示，ＡＣ偶氮二甲酰胺的热分解机理。ＮＢＲ／ＰＶＣ橡??塑材料硫化发泡过程中液体填料也会随之挥发出来，有增塑剂、润滑剂和部分焦油。发??泡产生的废气先用冷凝吸收法除去其中的Ｎ２、Ｃ０２、Ｃ０等气体，回收甲酰胺和尿素等??含氮类液体物质。再用电捕法把废气中的油性物质分离。发泡过程产生的废气通过换热??器，也是表面冷凝器。换热器中的冷却剂在管内流动，废气在管外遇冷凝结形成层液，??在重力的作用谪入收集槽内。冷凝法可以把发泡过程的废气冷凝下来，也是下一步电捕??法分离的预处理。??〇〇?〇??Ｈ２Ｎ－Ｃ－Ｎ＝Ｎ－Ｃ－ＮＨ２?——－２Ｈ２Ｎ－Ｃ－?＋?ｎ２??０?０?ｏ??ｈ２ｎ－ｃ－ｎ＝ｎ－ｃ－ｎｈ２?——？?ｈ２ｎ－ｃ－ｎｈ２?＋?ＣＯ??９?９??２Ｈ２Ｎ—Ｃ．—？?Ｈ２Ｎ—亡一?ＮＨ２?＋?ＣＯ??０?〇?０?０?ｏ?０?０??Ｈ２Ｎ－Ｃ－Ｎ＝Ｎ－Ｃ－ＮＨ２?＋?２Ｈ２Ｎ－Ｃ?？?Ｈ２Ｎ－Ｃ－Ｎ－Ｎ－Ｃ－ＮＨ２??Ｈ２Ｎ－Ｃ－ＮＨ－ＮＨ－Ｃ－ＮＨ２?＋?ＨＮＣＯ??ｏ＝ｃ－ｎｈ２??Ｈ２Ｎ－ＣＨ?＋?Ｎ２?＋?ＨＮＣＯ??６??图１－１偶氮二甲酰胺的分解产物??Ｆｉｇ．?１－１?Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｐｒｏｄｕｃｔ?ｏｆ?ａｚｏｄｉｃａｒｂｏｎａｍｉｄｅ??１．３．５?ＮＢＲ／ＰＶＣ橡塑材料发泡过程废气的电捕??冷凝法收集的液体由于物质含量很复杂

??（ＥＣＨ）物质的量比为２：１，碱性条件下催化制得的，制备过程如图１－２所示。??＿?ＣＨ３?＿?（ＥＣＨ）?＿?Ｃｈ３?＿??ＨＱ￣＾?＾￣Ｃ￣＾》￣ＯＨ?＋?Ｃ＾＾ＣＨ－ＣＨ２ＣＩ??？?ＨＱ￣￣＾》－Ｃ￣??ＣＨ３?〇?ＣＨ３?ＯＨ??（ＤＰＰ）?ＮａＯＨ?／＝＼?９＾３／＝＝＼???？?Ｈ０￣＼?／￣９?〇ｃｈ２－ｃｈ－ｃｈ２??ＣＨ３?０??ＥＣＨ．ＮａＯＨ／＾??／＝＼?？Ｈ３／＝＼?ＤＰＰ，ＮａＯＨ??ＣＨ２－ＣＨＣＨ２〇－＾?＾Ｃ—＾＾－〇ＣＨ２ＣＨ－ＣＨ２??１?ＤＰＰ，ＮａＯＨ?Ｈ〇￣０￣＜ｒ￣０＿〇ＣＨ２９ＨＣＨ２〇＿０－？￣＾０＿〇Ｈ??▼?ＣＨ３?ＯＨ?ＣＨ３??＼?ＥＣＨ．ＮａＯＨ?，ＥＣＨ，ＮａＯＨ??ｊ?ＤＰＰ，ＮａＯＨ?ｒ?ＤＰＰ，ＮａＯＨ??ＥＣＨ．ＮａＯＨ??ＣＨ２）ＣＨＣＨ２＿?＿〇＾￣＾￣Ｃ－＾＂＂＂＂＾￣０ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２—０￣＾＾ＯＣＨ２ＣＨ?－?ＣＨ２??Ｖ?＇一７?Ｊｎ、—ｘ?ＣＨ３＾＾?Ｖ??图１－２双酚Ａ型环氧树脂的制备??Ｆｉｇ．?１－２?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ?Ａ?ｅｐｏｘｙ?ｒｅｓｉｎ??１．５．２环氧树脂固化剂??环氧树脂在２００°Ｃ以下都是可以稳定存在的，一般未固化的环氧树脂为二维线性结??构，呈现粘稠状液体没有力学性能和机械性能。加入固化剂后环氧树脂可以形成三维网??状结构

??（ＥＣＨ）物质的量比为２：１，碱性条件下催化制得的，制备过程如图１－２所示。??＿?ＣＨ３?＿?（ＥＣＨ）?＿?Ｃｈ３?＿??ＨＱ￣＾?＾￣Ｃ￣＾》￣ＯＨ?＋?Ｃ＾＾ＣＨ－ＣＨ２ＣＩ??？?ＨＱ￣￣＾》－Ｃ￣??ＣＨ３?〇?ＣＨ３?ＯＨ??（ＤＰＰ）?ＮａＯＨ?／＝＼?９＾３／＝＝＼???？?Ｈ０￣＼?／￣９?〇ｃｈ２－ｃｈ－ｃｈ２??ＣＨ３?０??ＥＣＨ．ＮａＯＨ／＾??／＝＼?？Ｈ３／＝＼?ＤＰＰ，ＮａＯＨ??ＣＨ２－ＣＨＣＨ２〇－＾?＾Ｃ—＾＾－〇ＣＨ２ＣＨ－ＣＨ２??１?ＤＰＰ，ＮａＯＨ?Ｈ〇￣０￣＜ｒ￣０＿〇ＣＨ２９ＨＣＨ２〇＿０－？￣＾０＿〇Ｈ??▼?ＣＨ３?ＯＨ?ＣＨ３??＼?ＥＣＨ．ＮａＯＨ?，ＥＣＨ，ＮａＯＨ??ｊ?ＤＰＰ，ＮａＯＨ?ｒ?ＤＰＰ，ＮａＯＨ??ＥＣＨ．ＮａＯＨ??ＣＨ２）ＣＨＣＨ２＿?＿〇＾￣＾￣Ｃ－＾＂＂＂＂＾￣０ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２—０￣＾＾ＯＣＨ２ＣＨ?－?ＣＨ２??Ｖ?＇一７?Ｊｎ、—ｘ?ＣＨ３＾＾?Ｖ??图１－２双酚Ａ型环氧树脂的制备??Ｆｉｇ．?１－２?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ?Ａ?ｅｐｏｘｙ?ｒｅｓｉｎ??１．５．２环氧树脂固化剂??环氧树脂在２００°Ｃ以下都是可以稳定存在的，一般未固化的环氧树脂为二维线性结??构，呈现粘稠状液体没有力学性能和机械性能。加入固化剂后环氧树脂可以形成三维网??状结构
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 小叶;;大批新型橡塑材料将亮相上海[J];中外玩具制造;2008年03期

2 ;青岛科大橡塑材料重点实验室挂牌[J];橡胶工业;2007年01期

3 普贤;;橡塑材料在纺器方面应用学术讨论会在沙市召开[J];纺织器材;1989年03期

4 ;我校主办中德橡塑材料与工程技术研讨会[J];青岛科技大学学报(自然科学版);2005年06期

5 杨葆生;;卤化石蜡在橡塑材料中的应用[J];氯碱工业;1992年10期

6 杨秀利,张书香,樊庆春,李效玉,夏宇正,焦书科;氯化聚乙烯共混丙烯酸钠制备吸水膨胀橡塑材料[J];应用化学;2002年08期

7 ;2011年橡塑材料价格审慎乐观略有小涨[J];玩具世界;2011年01期

8 朱中柱;;半导电橡塑材料电阻率测量方法评述[J];电线电缆;1983年03期

9 汪星,韩鸿兴,徐彭龙;橡塑材料低温粉碎的实验及分析[J];深冷技术;1987年03期

10 王汝栋;WRB-869橡塑材料梳毛机皮带丝[J];毛纺科技;1987年01期

相关硕士学位论文 前2条

1 王凤鑫;橡塑材料发泡过程产生废料的回收利用的研究[D];东北林业大学;2019年

2 杨海涛;橡塑材料导热性能的研究[D];西北工业大学;2006年

本文编号：2871010