基于分子动力学模拟的轮胎橡胶气相热解产物反应机理

运用分子动力学的方法,对轮胎橡胶的热解过程进行了模拟,并结合模拟结果和密度泛函数对其气相产物的反应路径进行推测计算.模拟结果表明,热解过程主要分为两个阶段,低温热解阶段发生的主要反应是橡胶长链断裂形成单体,主要产物为异戊二烯、苯乙烯和1,3-丁二烯;高温热解阶段发生的主要反应是单体进一步生成小分子气体,产物中CH4、H2、C2H4占大部分,还有少量C2H6、C3H6.其中CH3·攻击异戊二烯和苯乙烯单体夺取特定位置的H·是生成CH4的最优路径,H·攻击苯乙烯单体夺取特定位置的H·是生成H2的最优路径,CH2==CH·攻击1,3-丁二烯单体夺取特定位置的H·是生成CH2==CH2的最优路径.本文还将热解产物分别跟天然橡胶单独热解和天然橡胶与丁苯橡胶共热解的热解产物做对比,为废旧轮胎橡胶热解得到特定的气相产物和催化热解提供理论依据.