真空热解技术实现防溴型电路板资源化及其动力学机理研究
随着防溴型环氧树脂在电路板行业的兴起及广泛应用，其生产数量也在逐年增加。因此，对于防溴型废电路板回收再利用的研究迫在眉睫。如何最大限度的使其资源化，如何使其资源化过程产生的环境问题降到最小，以及资源化过程中表现出的特性，都对资源节约，环境保护以及社会经济的发展有着重大的意义。
在国家“十一五”科技支撑计划支持下，为了更有效地回收和资源化防溴型电路板的非金属部分，本文采用真空热解的方法，将用作电路板基板的防溴型环氧树脂进行真空热解处理，并对其热解特性、动力学参数与机理;真空热解过程的影响因素及最佳热解条件;产物的种类特性三方面内容进行研究与分析。
本文首先采用热重分析(TG)法研究了防溴型环氧树脂在氩气(Ar)氛围下的热解动力学特性。用Flynn-Wall-Ozawa法和Friedman-Reich-Levi法对热解动力学参数进行研究，得出热解过程存在三个不同的反应阶段，三个阶段的活化能分别为147.377kJ·mol-1、174.206kJ·mol-1和161.575kJ·mol-1，反应级数为2.32。通过建立动力学模型，确定了防溴型电路板的热解反应动力学机理方程。
其次，采用密闭的电子控温智能管式炉对防溴型电路板进行真空热解正交实验。研究了各因素对防溴型环氧树脂真空热解的影响，以及在不同条件下产物在三相中的变化规律，并确定防溴型环氧树脂的最佳真空热解条件。结果表明，热解最终温度是影响真空热解三相产物产率最重要的因素，真空条件比常压下更利于热解反应的发生。真空热解的最佳反应条件应将热解终温控制在550℃-650℃、真空度10kPa左右、升温速率10℃·min-1-15℃·min-1、保温时间50min左右、冷凝温度-20℃左右为宜。
最后，将防溴型电路板真空热解产物回收富集，采用元素分析法、红外光谱分析法、气质联用法对液态热解油进行分析表征，确定热解油的主要成分为苯酚(23.918％)、2-甲酚(8.205％)和双酚A(6.253％)，以及大量不同种类的苯酚取代物。通过对比真空与氮气氛围下的热解油组分，得出电路板在真空下产物中回收价值高的酚类有机物含量明显大于氮气热解产物，充分体现出真空热解的优越性。
真空热解技术;防溴型环氧树脂;产物特性;动力学机理;电路板资源化;回收再利用
北京化工大学
硕士
环境科学与工程
海热提
2012
中文
X76;O621.259.1
76
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）