聚丙烯废塑料与配合煤共炭化的焦炭微观结构及热态性能研究

针对聚丙烯基个人防护装备需求量剧增而导致的聚丙烯基废塑料增多,在炼焦煤中配入废塑料是实现产城融合及固体有机废弃物绿色资源化利用的有效途径之一。在炼焦配合煤中配入聚丙烯塑料,分别用坩埚和2 kg焦炉进行共炭化试验以研究聚丙烯塑料对炼焦煤热解及成焦性能的影响。结果表明,聚丙烯塑料的热解失重温度区间完全重叠于配合煤的热解失重温度区间之内。配入聚丙烯塑料后,配合煤的固软温度区间由70.4℃最大变宽至106.3℃,黏结指数由78减小至71,最大膨胀度由21.9%减小至-4.7%,能提高共炭化过程中胶质体状态的连续性,促进成焦。聚丙烯塑料配入量为4%时,坩埚焦的结构强度和显微强度均有所提高,且坩埚焦的各向异性程度得以提高,坩埚焦的粒焦反应性降低,而粒焦反应后强度提高。采用成型煤工艺并添加4%的聚丙烯塑料进行炼焦,相较于单独用散煤炼焦所得的焦炭,其结构强度由84.71%提高到89.02%,显微强度由45.22%提高到47.12%,粒焦反应性由43.03%降至41.94%,粒焦反应后强度由58.31%增至64.60%,即聚丙烯废塑料与配合煤共炭化的焦炭质量有所提高。

R-PP/BM/SEP复合材料的制备及其性能

以日杂聚丙烯废塑料(简称R-PP)为原料,海泡石(SEP)和勃姆石(BM)为阻燃剂,通过熔融挤出制备了R-PP/BM/SEP复合材料,对复合材料的极限氧指数(LOI)、垂直燃烧等级(UL 94)及力学性能进行测试与分析。结果表明:w(BM)为25%时,R-PP/BM复合材料的LOI提高到26.9%,厚度为3.2 mm的试样阻燃等级达UL 94 V-1级,质量损失5%时的温度(t_(5%))、质量损失速率最大时的温度(t_(max))和残炭量都相应提高;SEP与BM在R-PP中有协同阻燃效果,w(SEP)为3%,w(BM)为22%时,复合材料的LOI为31.4%,厚度为3.2,2.0 mm的试样阻燃等级分别达到UL 94 V-0,V-1级,与单独添加25%(w)BM的R-PP/BM复合材料相比,其热释放速率峰值、平均热释放速率、总热释放量和总生烟量较低,点燃时间,火灾性能指数,t_(5%),t_(max)和残炭量较高;添加SEP可以提高R-PP/BM的力学性能。