【色母粒产业网】6月6日消息，随着石化资源的日益稀缺以及难降解塑料对环境产生的破坏逐渐凸显，全球范围内高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和聚丙烯(PP)等塑料的热解技术备受关注。热解技术作为一种有效的塑料废弃物处理方法，其研究焦点主要集中在如何通过热重分析等手法，深入探索这些塑料的热解特性。
热降解动力学研究在材料科学中扮演着举足轻重的角色，它为我们揭示了材料在高温下的热稳定性以及热降解的本质规律。通常而言，热降解反应的活化能越大，材料在高温环境中的稳定性也就越强。尽管在聚合物熔体中存在热传导和传质的阻碍，但只要控制好样品尺寸、重量以及升温速率，热降解动力学参数仍可以展现出高度的重复性。
聚乙烯(PE)作为广泛使用的塑料之一，其热降解活化能的研究尤为重要。目前，有多种方法可以利用TG和DTG曲线计算热分解动力学参数。为了避免对反应机理的不同假设带来的误差，研究者常选用无需预先知道反应机理的方法，如Kissinger方法、Flynn-Wall-Ozawa方法和Friedman方法等。
在实验过程中，试样在不同升温速率下由40℃加热至700℃，并记录质量随温度的变化。实验结果显示，在氮气气氛下，PE的热降解表现为一步降解反应，且随着升温速率的提高，HDPE的分解温度和峰值温度均有所上升。
通过采用多种动力学方法对数据进行处理和分析，研究者发现HDPE、LDPE和LLDPE的热降解活化能随着失重率的增加而有所变化。具体而言，HDPE的热降解活化能逐渐减小，而LDPE和LLDPE的热降解活化能则逐渐增加。这些发现为进一步优化塑料热解技术提供了重要的理论依据。
此外，据色母粒产业网了解，聚乙烯的热降解主要遵循无规断链及分子内和分子间的转移反应机理。支链的位阻效应会降低分解温度，因此支化度越高的聚乙烯分解温度越低。LLDPE的结构介于HDPE和LDPE之间，虽然也是线性结构，但其短支链较多，这使得其热降解特性与HDPE和LDPE有所不同。
综上所述，通过对聚乙烯等塑料的热降解动力学进行深入研究，我们可以更好地理解这些材料的热性能及热降解规律，从而为塑料废弃物的有效处理和资源化利用提供科学依据。
