题目：废弃印刷线路板非金属组分热解脱溴及资源化研究

随着电子产品更新换代，产生大量废弃印刷线路板，如何在实现这些电子废弃物综合利用的同时有效抑制有害物质的形成是化学工业面临的挑战。印刷线路板通常为玻璃纤维增强环氧树脂或纸基酚醛树脂，其上焊接有各种金属构件。传统的线路板资源化利用大多注重金属的回收，对获取金属后所残余的非金属分离物（NMFs）研究甚少。热解技术是回收废弃物资源和能量一种行之有效的方法，但是NMFs中的含溴阻燃剂在热解过程中易产生有毒的二噁英/呋喃等溴系污染物，影响其资源化再利用。
本论文研究胺类添加剂种类及加入量、热解反应参数对NMFs中树脂热解气、液、固三相生成物收率、组成及生成物分布的影响，揭示添加剂与NMFs中树脂组分共热解脱溴的反应机理。本实验研究了升温程序对热解反应的影响。采用梯度升温程序(分别在150oC和280oC恒温并在较低的升温速率2oC/min下)，可有效的提高NMFs的热解液相转化率。同时研究了四种添加剂：六次甲基四胺(H)、尿素(U)、对对’-二氨基-二苯-甲烷(DDM)和聚丙烯(PP)在NMFs热解过程中的脱溴反应及机理。结果表明，添加剂可促使阻燃剂4-溴双酚A中的溴以大量HBr和少量的溴甲烷、溴乙烷气体形式脱除。其HBr转化率依六次甲基四胺、尿素、对对’-二氨基-二苯-甲烷和聚丙烯顺序递减。当六次甲基四胺含量为15%、尿素含量为10%时，脱溴产生的HBr最多。
本文采用GC-MS和GC相结合、TG、SEM、FT-IR等方法，对NMFs热解产物气、液、固三相进行了分析表征。气相生成物除HBr外，主要还有甲烷、乙烷、溴甲烷、溴乙烷等。液体生成物有：2-溴苯酚，2,6-二溴苯酚；苯酚、甲基苯酚、乙基苯酚、异丙基苯酚等；加入六次甲基四胺和尿素后还会产生少量的N,N-二甲基甲酰胺；其中添加尿素后液相生成物中苯酚含量达75%。固相生成物主要成分是表面有沉积碳的玻璃纤维。
通过对溴化环氧树脂结构和气、液相生成物可能形成的机理分析，提出溴化环氧树脂的热解途径。C-O键的断裂是溴化环氧树脂热解的第一步，其后伴随C-Br键、C-C和C-H键的断裂。此外还探讨了不同生成物的资源化利用途径，从热解油中可得到纯度较高的苯酚。
本研究将成分复杂的NMFs转化为玻璃纤维和组成结构较简单的热解油，溴以低分子化合物HBr方式逸出。热解油和玻璃纤维均可得到有效的利用，同时可有效遏制溴化二噁英/溴化呋喃类剧毒物质的形成。