论文部分内容阅读
本课题选用了最典型的FR4型废旧印刷线路板基板作为研究对象。首先分析了FR4型废旧印刷线路板基板样品的基本性质,研究数据表明:废旧印刷线路板基板的含量最多的元素为C,含量为37.54%;实验样品的热值平均值为12229.46 J/g,为后续的热解反应提供了基本数据。结合基础分析的结果,实验先后采用了热重分析仪和热重-近红外联用技术,研究了升温速率、样品颗粒尺寸及催化剂等实验条件对热裂解特性的影响及气体产物的释放规律。实验结果表明:废旧印刷线路板基板的主要热解反应的温度区间为280℃~480℃,随着升温速率的增大,DTG曲线的峰值处都向高温区方向移动,主反应温度区间缩小,反应时间减小;热解气体主要成分为含有苯环、C=O、C-O等基团的芳香族化合物,还含有CO2、CO、CH4等小分子物质。然后根据热重实验的分析数据,建立了废旧印刷线路板基板热裂解动力学模型,利用Malek法推断印刷线路板热解反应机理函数为RO2,废旧印刷线路板基板的热解动力学机理函数机理函数为:f(α)=(1-α)2和G(α)=(1-α)-1-1。
最后采用PY-GC/MS方法,研究了样品在不同的裂解终温下的快速热裂解,分析了不同条件下的主要气态裂解产物,比较了产物的差异。其中热裂解条件不同,热裂解最后的产物也会不一样。600℃时三种主要产物为苯酚、2-苯氧基乙醇、2-异丙基苯酚;800℃和1200℃时的三种主要产物相同,分别为(Z)-2-(4-甲基环己-3-烯基)丙-1-烯-1-醇、2,4,5-三甲基苯酚、1,2,3,5-四甲基苯;升温速率增大有利于热裂解产物的分离,但是升温速率无限地增大时,结果会相反。随着热裂解温度的升高,其特征热裂解产物峰增加,分析所得的主要产物也相对增加。