1996 Fiscal Year Annual Research Report
リサイクラブルポリマーの設計-触媒分散型発泡ポリスチレンの試作-
| Project/Area Number |
08555256
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| Section | 試験 |
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
上野 晃史 静岡大学, 工学部, 教授 (30135420)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 光範 古河電工, 横浜研究所, 主任研究員
黒柳 卓 電線総合技術センター, 技師
東 直人 静岡大学, 地域共同研究センター, 助教授 (50192464)
盛岡 良雄 静岡大学, 工学部, 助教授 (70022241)
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| Keywords | リサイクラブルポリマー / ポリスチレン / 発泡スチロール / スチレン / 酸化バリウム / 触媒分散型ポリマー / 固体触媒 / ケミカルリサイクル |
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| Research Abstract |
ポリスチレンを分解してスチレンを回収するためには固体塩基触媒の存在下、350℃で接触分解することが好ましく、特に、酸化バリウムを触媒に用いるとポリスチレンの90%近くがスチレンとして回収できることを確認した。そこで、少量の酸化バリウム触媒をあらかじめ分散したポリスチレン製品の設計と試作、熱分解によるスチレン回収率の評価を行った。
(1)触媒分散型ポリスチレンフィルムの設計・試作と評価
2mm角のポリスチレンペレットと酸化バリウム微粉末を混合し、120℃に加熱した双ロールにより触媒分散型ポリスチレンフィルムを試作した。フィルムの厚さは双ロールのロール間ギャップにより決められるが、今回は2mmとした。分散する酸化バリウム量を1%から10%まで変化させ、粉砕後350℃で熱分解しスチレン回収率を測定した。その結果、ポリスチレンフィルムに分散する酸化バリウム量は1%で十分であり、熱分解により86%のスチレン回収率が確認できた。ただし、ここで回収したスチレンにはスチレン2量体も10%程度含まれており、このまま再び、ポリスチレン合成用の原料にするには問題がある。
(2)触媒分散型FRPの設計・試作と評価
直径1μ、長さ20μのガラス繊維の表面に酸化バリウム微粉末を塗布し、これをポリスチレンペレットと混合後、双ロールによりフィルムとしポリスチレンのFRPフィルムを試作した。ガラス繊維の表面に酸化バリウムを塗布する技術が難しく、必要量の酸化バリウムを塗布することができなかった。そのため、この触媒分散型FRPフィルムを熱分解し、85%以上のスチレンを回収するには400℃を要した。ガラス繊維の表面に適当な化学処理を行い、酸化バリウムの塗布量を増加させる技術の開発が必要である。
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[Publications] Z.Zhang,A.Ueno et al.: "Chemical Recycling of Waste Polystyrene into Styrene over Solid Acidsand Bases" Ind.Eng.Chem.Research. 34. 4514-4519 (1995)
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[Publications] Z.Zhang,A.Ueno et al.: "Thermal and Chemical Recycle of Waste Polymers" Catal.Today. 29. 303-308 (1996)
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[Publications] 上野晃史: "複合化ポリマーのリサイクル容易化" 機能材料. 16(1). 18-24 (1996)
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[Publications] 上野晃史: "分解触媒の高分子への複合化" 高分子. 46(2). 85-85 (1997)
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[Publications] 上野晃史(共著): "エコマテリアル事典;第5章;複合材料のリサイクル" (株)サイエンスフォーラム;山本良一,八木晃一編集, 570 (1997)
