响应面法优化废聚乙烯农膜制备聚乙烯蜡的工艺研究

摘要

采用响应面法对废聚乙烯(PE)农膜催化裂解制备聚乙烯蜡(PEW)的工艺参数进行优化.在单因素试验的基础上,运用Box-Bechken中心组合试验设计,建立了PEW收率与4个因素的二次回归方程,分析了各因素的显著性及交互作用,并对PEW产品进行结构表征和性能测试.结果表明,筛选HZSM-5和重芳烃油分别为废PE农膜催化裂解制备PEW的催化剂和溶剂,此时得到的PEW的滴熔点为104℃,针入度为1.21 mm,黏均相对分子质量为1 687;各因素对PEW收率影响为催化剂用量＞裂解温度＞裂解时间＞溶剂用量;催化剂用量和溶剂用量、催化剂用量和裂解温度对PEW收率交互影响较大.以PEW收率最大、性能最佳为目标,获得最佳工艺条件:在100 g废PE农膜中,加入0.35 g HZSM-5作催化剂、17.00 mL重芳烃油作溶剂,在385℃左右下裂解4.10 h后,可得浅黄色的PEW,收率平均为98.45％.