聚合物的热分解:稳定性,分解产品,以及可能释放的PFAS
Alireza Arhami Dolatabad1, Xuejia Zhang1, Jiamin Mai1
1Department of Civil and Environmental Engineering, University of Missouri, Columbia, MO 65211, United States.
这项研究检查了聚合物的热降解,没有发现和多基物质 (PFAS) 排放. 聚四乙烯 (PTFE) 的稳定性高于聚三乙烯 (PCTFE) 和聚乙烯化物 (PVDF).
科学领域:
- 聚合物化学 聚合物化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 像PTFE,PCTFE和PVDF这样的聚合物被广泛使用,但由于潜在的排放,它们的热降解引发了环境问题.
- 现有的研究重点是确定各种降解产品,特别强调和多醇基物质 (PFAS).
研究的目的:
- 综合研究PTFE,PCTFE和PVDF在广泛的温度范围内 (200-890°C) 的热稳定性和降解产品.
- 为了确定这些常见的聚合物的热分解过程中是否产生短链或长链PFAS.
- 量化和比较不同聚合物的释产量.
主要方法:
- 热重力测量分析 (TGA) 和进化气体分析 (EGA) 用于研究热分解行为.
- 气色谱-质谱法 (GC-MS) 用于识别和量化挥发性降解产品.
- 降解产品中的含量被测量以确定释放产量.
主要成果:
- 在任何测试条件下都没有检测到短链或长链的多醇和多醇物质 (PFAS).
- 聚四乙烯 (PTFE) 具有最高的热稳定性,在550°C以上主要降解为四乙烯 (C2F4).
- 聚三乙烯 (PCTFE) 和聚乙烯化物 (PVDF) 在较低温度 (400-500°C) 降解,产生化化合物,包括新发现的二甲二 (C4Cl2F6).
- PTFE显示出最高的产量 (在600°C时高达0.8μg/g),而PCTFE和PVDF在500°C附近达到0.4-0.5μg/g左右的峰值.
结论:
- 与一些担忧相反,PTFE,PCTFE和PVDF的热降解不会产生可检测的PFAS水平.
- 与PCTFE和PVDF相比,PTFE提供了更高的热稳定性,具有不同的降解途径和产品配置.
- 了解这些降解特征对于管理环境风险和为有关聚合物使用和处置的监管政策提供信息至关重要.
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