废塑料油中含卤素有机物的来源
通过热解回收塑料得到的废塑料热解油中往往含有较高浓度的有机卤素化合物,在油品质量分析过程中,废塑料油中所含的卤素是以总氯的形式表达的,这就导致人们普遍认为废塑料油中的有机卤素化合物全部都是有机氯,而将炼制废塑料油中所含有机氯的来源全部归集为废塑料中所含的PVC。
事实上PVC中的氯含量虽然很高,但不加任何添加剂的PVC极不稳定,高温或者光照均可使其几乎完全分解并释放出氯化氢。回收的废旧塑料中由于混有多少不等的PVC,但通过选捡其中PVC并不占主导地位,而且在对废旧塑料进行预处理时,含有大量添加剂的PVC经300℃以下高温已几乎全部分解,所以进一步升高温度热解得到的废塑料油中所含有的有机氯应该是别的化合物而不是PVC本身。
其中除了热解所得氯化氢与其他塑料成分热解所得中间体反应生成的有机氯化物,塑料中其他含卤素的添加剂应该才是关注的重点,因为这些添加剂往往都是耐高温的,会在废塑料中大量存在。在对废塑料油中有机氯的分布情况还不太清楚的条件下,这种情况存在的可能性会更大。
这部分有机氯物是氯化石蜡的可能性会更大,因为作为正构烷烃的氯化衍生物, 氯化石蜡由于其 稳定性、黏性、耐火性和低蒸气压, 被广泛地用于金 属切割添加剂和润滑剂、油漆和密封剂的塑化剂、胶 黏剂配方、塑料增塑剂和阻燃剂等。
氯化石蜡按碳链长度不同可分为短链氯化石蜡(short chain chlorinated paraffins, SCCPs, C10−C13)、中链氯化石蜡(medium chain chlorinated paraffins, MCCPs, C14−C17)和长链氯化石蜡 (long chain chlorinated paraffins, LCCPs, C18−C30)。
世界范围内在PCBs 和 PCNs 被禁用后, 在某些领域氯化石蜡是这两类产品的替代品, 而且在软质PVC材料中会大量使用,除此之外还有其他的含卤素添加剂也会加入各种聚合物材料中。比如用作增塑剂的短中长链氯化石蜡、用作阻燃剂的短中长链氯化石蜡以及含溴的阻燃剂四溴双酚A、多溴联苯醚、十二溴代二苯乙烷、三氯乙醇磷酸酯、三氯代异丙醇磷酸酯、六溴环己烷等,都是热稳定性较高的塑料添加剂。
所以在废塑料油中所谓有机氯化物应该是值此类含卤素的有机化合物,研究降低氯含量的技术手段,应该向这个方向进行思考。