塑料熱裂解反應(yīng)示意圖

塑料熱裂解主要遵循自由基反應(yīng)機(jī)理,裂解過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)如上圖所示。在熱解過(guò)程中,分子結(jié)構(gòu)中具有雙鍵的聚合物(例如橡膠和PVC等)傾向于遵循交聯(lián)降解機(jī)理,反應(yīng)過(guò)程中碳鏈發(fā)生縮合與重排,導(dǎo)致產(chǎn)物中存在大量環(huán)狀產(chǎn)物;具有飽和結(jié)構(gòu)的聚合物(例如PE、PP等),往往遵循線性隨機(jī)斷鏈機(jī)理/鏈端斷鏈(即解聚)機(jī)理;隨機(jī)斷鏈指C–C鍵的斷裂于分子鏈中的隨機(jī)位置發(fā)生,斷裂后形成兩條較短的分子鏈,而鏈端斷鏈則指斷裂發(fā)生于鏈端的C–C鍵,斷裂后形成一條較短的分子鏈及一分子單體。在聚合物結(jié)構(gòu)中不存在芳環(huán)(例如PE、PP等)的情況下,熱解往往產(chǎn)生非環(huán)狀產(chǎn)物,然而適宜的熱解參數(shù)將會(huì)加快雙烯合成反應(yīng)等副反應(yīng),從而促進(jìn)鏈狀產(chǎn)物的環(huán)化反應(yīng)。

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