隨著我國綜合國力的上升,人們對保溫材料的需求量也逐漸增加,這也使得發(fā)泡過程產(chǎn)生的廢料也逐漸增多。而橡塑材料在發(fā)泡過程產(chǎn)生的污染物主要成分為甲酰胺、尿素、氯化石蠟、DOP、液體石蠟和其他一些小分子物質(zhì)。這些污染物如果進(jìn)入水體會破壞水生植物的光合作用,打破水中微生物的動態(tài)平衡,給環(huán)境造成不利的影響。但它們本身成分復(fù)雜、粘度大、非均相、難定量,難以使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行處理。本論文利用污染物廢料中各物質(zhì)極性和在水中溶解度的不同,對其進(jìn)行分級處理。在這些廢料中,溶于水的組分酰胺含量較高,酰胺中活潑氫的活性強,可以作為負(fù)電基團(tuán)與醛類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),用于酚醛樹脂的改性。同時污染物中氯化石蠟、液體石蠟和DOP等極性弱的物質(zhì),其化學(xué)穩(wěn)定性好,可以作為柔性材料混入樹脂,作為環(huán)氧樹脂材料的增塑劑和潤滑劑。本工作中,橡塑發(fā)泡過程產(chǎn)生的污染物經(jīng)過分級處理,用于兩種熱固性樹脂中。實現(xiàn)了工業(yè)廢物的重復(fù)利用,同時也避免了分離過程的二次污染。(1)首先以橡塑材料發(fā)泡過程中產(chǎn)生的橡塑冷凝料為原料,先進(jìn)行一步活性炭吸附,除去橡塑冷凝料中的油性物質(zhì),對分離后得到的酰胺類物質(zhì),用于下一階段的酚醛樹脂改性。利用FI-IR譜圖分析處理前后橡塑冷凝料的官能團(tuán),對分離后的酰胺類物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量把控。經(jīng)過活性炭處理橡塑冷凝料水溶液作為改性劑,合成LPF酚醛樹脂膠黏劑,并與純尿素改性的酚醛樹脂PUF作對比。合成的LPF中酰胺比PF中甲醛和羥甲基物質(zhì)的量為0.7,膠黏劑的力學(xué)性能達(dá)到最大為30.85MPa,LPF的初始分解溫度比PUF提高了 20℃。(2)以橡塑發(fā)泡材料過程產(chǎn)生的橡塑電捕焦油為原料,先用活性炭對橡塑電捕焦油中油性物質(zhì)吸附。再用自來水洗活性炭,直至水溶液中N含量減小到一定程度之后。最后用1,2-二氯乙烷把活性炭中吸附的油性物質(zhì)脫附,分離有機相得到ECT增塑劑。FI-IR紅外光譜圖證明,經(jīng)過活性炭處理后的橡塑電捕焦油,基本不含酰胺類物質(zhì)。把ECT作為增塑劑制備環(huán)氧樹脂試樣,并與DOP和氯化石蠟單獨增塑的環(huán)氧樹脂做了比較。當(dāng)ECT加入質(zhì)量為10%,力學(xué)強度達(dá)到最大,初始分解溫度達(dá)到310℃。本實驗方法所得的橡塑冷凝料水溶液和ECT增塑劑,源于化工污染物廢料,經(jīng)過活性炭的初步處理后,應(yīng)用于兩種熱固性樹脂中,保持了原有樹脂良好的力學(xué)性能和熱性能,分別降低了酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂的配套使用材成本,也使污染物重新得以利用。
【學(xué)位單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ317
【部分圖文】：

素和硬脂酸等加入，發(fā)泡劑的發(fā)泡溫度降低３０－４０°Ｃ，實際溫度在大約１７０°Ｃ即可完成??硫化和發(fā)泡過程。硫化發(fā)泡過程隨著溫度和壓力的增加，發(fā)泡劑（ＡＣ）會分解出Ｎ２、Ｃ０、??Ｃ０２、ＮＨ３等氣體物質(zhì)，如圖１－１所示，ＡＣ偶氮二甲酰胺的熱分解機理。ＮＢＲ／ＰＶＣ橡??塑材料硫化發(fā)泡過程中液體填料也會隨之揮發(fā)出來，有增塑劑、潤滑劑和部分焦油。發(fā)??泡產(chǎn)生的廢氣先用冷凝吸收法除去其中的Ｎ２、Ｃ０２、Ｃ０等氣體，回收甲酰胺和尿素等??含氮類液體物質(zhì)。再用電捕法把廢氣中的油性物質(zhì)分離。發(fā)泡過程產(chǎn)生的廢氣通過換熱??器，也是表面冷凝器。換熱器中的冷卻劑在管內(nèi)流動，廢氣在管外遇冷凝結(jié)形成層液，??在重力的作用謫入收集槽內(nèi)。冷凝法可以把發(fā)泡過程的廢氣冷凝下來，也是下一步電捕??法分離的預(yù)處理。??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??圖１－１偶氮二甲酰胺的分解產(chǎn)物??Ｆｉｇ．?１－１?Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｐｒｏｄｕｃｔ?ｏｆ?ａｚｏｄｉｃａｒｂｏｎａｍｉｄｅ??１．３．５?ＮＢＲ／ＰＶＣ橡塑材料發(fā)泡過程廢氣的電捕??冷凝法收集的液體由于物質(zhì)含量很復(fù)雜

??（ＥＣＨ）物質(zhì)的量比為２：１，堿性條件下催化制得的，制備過程如圖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??圖１－２雙酚Ａ型環(huán)氧樹脂的制備??Ｆｉｇ．?１－２?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ?Ａ?ｅｐｏｘｙ?ｒｅｓｉｎ??１．５．２環(huán)氧樹脂固化劑??環(huán)氧樹脂在２００°Ｃ以下都是可以穩(wěn)定存在的，一般未固化的環(huán)氧樹脂為二維線性結(jié)??構(gòu)，呈現(xiàn)粘稠狀液體沒有力學(xué)性能和機械性能。加入固化劑后環(huán)氧樹脂可以形成三維網(wǎng)??狀結(jié)構(gòu)

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本文編號：2871010