ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 4
1.1 Особенности термического и термокаталитического превращения полипропилена 4
1.2 Катализаторы деструкции полипропилена 7
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 27
2.1 Объекты исследования 27
2.2 Методика приготовления катализаторов 27
2.3 Методика приготовления реакционной смеси 28
2.4 Методика проведения эксперимента термического и каталитического разложения полипропилена 28
2.5 Методика проведения хроматографического анализа 31
2.6 Методика дериватографического анализа 31
2.7 Методика оценки морфологии поверхности образцов исходных и отработанных катализаторов 31
2.8 Методика определения кислотно-основных свойств алюмосиликатов 32
2.9 Методика определения октанового числа жидких продуктов деструкции полипропилена 33
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ 35
ВЫВОДЫ 45
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 46
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 51
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 54
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 58
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 63
Увеличение потребления пластмассовых изделий за последнее столетие значительно увеличило количество полимерных отходов. Перспективным методом утилизации вторичных полимеров является глубокая химическая переработка с целью получения набора продуктов, которые могут рассматриваться как сырье для последующего нефтехимического синтеза. Наибольший интерес представляет термокаталитическая деструкция, так как многочисленные и разнообразные превращения полимеров достигаются в присутствии катализаторов. Каталитическая деструкция позволяет получать более узкий и специфичный набор продуктов и даже дает возможность рассматривать вторичные полиолефины как альтернативный источник моторных топлив.
Несмотря на большое количество публикаций в этой области, вопрос поиска высокоэффективных катализаторов деструкции полиолефинов, а также изучение каталитического превращения полимеров с учетом особенностей строения макромолекул обуславливает актуальность и необходимость систематических исследований.
Целью настоящей работы является изучение термокаталитической деструкции полипропилена в присутствии аморфных алюмосиликатов различного состава.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- оценка каталитической активности синтетических аморфных алюмосиликатов различного состава в процессе деструкции полипропилена в жидкие углеводороды;
- выявление факторов, влияющих на степень превращения полипропилена и выход жидких продуктов;
- анализ жидких и твердых продуктов термокаталитической деструкции.
1. Проведена оценка активности синтетических аморфных алюмосиликатов различного состава в процессе деструкции полипропилена в жидкие углеводороды. Максимальное количество жидких углеводородов 80% масс. получено с использованием образца АС(8,1).
2. Исследуемые алюмосиликаты проявляют различную активность в деструкции полипропилена, обладая одинаковым набором кислотных центров в диапазоне значений рКа 3,46 - 5,00. Способность алюмосиликатов превращать полипропилен в жидкие углеводороды зависит не только от наличия кислотных центров определенной силы, но и от их количества и доступности.
3. Установлено, что присутствие катализатора способствует снижению максимальной температуры термической деструкции исследуемого полимера. Для образца АС(12,0) снижение температуры каталитического превращения по сравнению с некаталитическим составило 160°С.
4. Различное количество алюминия в составе алюмосиликатов влияет на состав жидких продуктов. Для образца AC(1,6) алканы представлены практически всеми линейными гомологами исследуемого ряда. В случае AC(12,9) идентифицированы легкие углеводороды состава С5-Сю.
5. Показано, что жидкие продукты деструкции возможно использовать в качестве добавок к моторным топливам для повышения октанового числа.
6. Выполнен комплексный анализ продуктов уплотнения методами СЭМ, ТГА/ДСК.
