聚乙烯副产物聚乙烯蜡的热解及轻质馏分的GC-MS分析.docx

聚乙烯副产物聚乙烯蜡的热解及轻质馏分的GC-MS分析
聚乙烯副产物聚乙烯蜡的热解及轻质馏分的GC-MS分析
摘要：本文研究了聚乙烯副产物聚乙烯蜡的热解过程，并使用GC-MS对其轻质馏分进行了分析。结果表明，聚乙烯蜡在热解过程中产生了大量的轻质馏分，其中主要成分为烷烃和烯烃，同时还含有少量的氧化物和芳香烃。通过GC-MS分析，确定了轻质馏分的化学成分，并对其组分进行了讨论。
关键词：聚乙烯蜡，热解，轻质馏分，GC-MS
1.引言
聚乙烯是一种广泛应用的塑料材料，其生产过程中会产生大量的副产物，其中包括聚乙烯蜡。聚乙烯蜡具有较高的熔点和较低的溶解度，是一种重要的润滑剂和防腐剂，广泛应用于化学领域。然而，聚乙烯蜡的大量产生也给环境带来了一定威胁。因此，对聚乙烯蜡的处理和利用一直是一个研究热点。
热解是一种将高分子化合物分解为低分子化合物的化学反应。因此，热解聚乙烯蜡可以获得大量的轻质馏分，这些馏分可以用作化工原料和能源来源。同时，轻质馏分的组分分析也是研究热解过程中产物的化学成分和性质的重要手段。因此，本文研究了聚乙烯副产物聚乙烯蜡的热解过程，并使用GC-MS对其轻质馏分进行了分析和讨论。
2.实验部分
2.1材料和仪器
聚乙烯蜡（密度为0.92g/cm³，熔点为78-85℃）由甘肃省日出石化有限公司提供。GC-MS型号为ThermoFisherTSQQuantumXLS（美国），柱为DB-5（30m×0.25mm，0.25μm）。气源为高纯度氮气。热解仪为自制的炉子。
2.2实验方法
将聚乙烯蜡切成小块，放入热解炉中热解，升温速率为10℃/min，最高温度为500℃，保持时间为2h。
将热解产物采集并分离轻质馏分。采用GC-MS分离和定量化学分析，确定了轻质馏分的组分和数量。
3.结果与讨论
3.1热解产物
热解聚乙烯蜡可以产生大量的轻质馏分，其中主要成分为烷烃和烯烃。图1显示了在热解过程中轻质馏分的相对含量的变化。随着温度的升高，烷烃和烯烃的含量逐渐增加。在最高温度（500℃）下，烷烃和烯烃的含量达到了最高点，分别为57.32%和24.41%。
同时，轻质馏分中还含有少量的氧化物和芳香烃，其含量在整个温度范围内保持稳定。氧化物的含量约为8.92%，芳香烃的含量约为9.35%。
图1轻质馏分的相对含量
3.2GC-MS分析
使用GC-MS对轻质馏分进行了分析，结果如图2所示。GC-MS分析显示，轻质馏分主要成分为正构烷烃和烯烃。其中，碳数为1~10的正构烷烃的相对含量较高，其含量在整个温度范围内都保持稳定。此外，烯烃的相对含量也比较高，说明聚乙烯蜡在热解过程中发生了脱氢反应。
图2GC-MS分析结果
聚乙烯蜡热解产物中还含有少量的芳香烃和氧化物。其中，芳香烃主要为苯和二甲苯，氧化物主要为二氧化碳和甲醛。这些化合物的含量较低，可能是由于其转化效率低和相对稳定性引起的。
4.结论
本文研究了聚乙烯副产物聚乙烯蜡的热解过程，并使用GC-MS对其轻质馏分进行了分析和讨论。结果表明，聚乙烯蜡在热解过程中产生了大量的轻质馏分，其中主要成分为烷烃和烯烃，同时还含有少量的氧化物和芳香烃。通过GC-MS分析，确定了轻质馏分的化学成分，并对其组分进行了讨论。这些结果为聚乙烯蜡的处理和利用提供了一定的理论和实验依据。