Recycling of Plastics from E-Waste via Photodegradation in a Low-Pressure Reactor: The Case of Decabromodiphenyl Ether Dispersed in Poly(acrylonitrile-butadiene-styrene) and Poly(carbonate)
Résumé
Recycling of plastic waste from electrical and electronic equipment (EEE), containing brominated flame retardants (BFR) remains difficult due to the increasingly stringent regulations on their handling and recovery. This report deals with photodegradation in a low-pressure reactor applying UV-visible light on Decabromodiphenyl ether (DBDE or BDE-209) randomly dispersed in commercially available Poly(acrylonitrile-butadiene-styrene) (ABS) and Poly(carbonate) (PC). The aim of this study is to investigate the possibility of decomposing a BFR in plastic waste from EEE while maintaining the specifications of the polymeric materials in order to allow for their recycling. The photodegradation of the extracted BFR was monitored using infrared spectroscopy and gas chromatography coupled with mass spectroscopy. DBDE underwent rapid photodegradation during the first minutes of exposure to UV-visible light and reached degradation yields superior to 90% after 15 min of irradiation. The evaluation of polymer properties (ABS and PC) after irradiation revealed superficial crosslinking effects, which were slightly accelerated in the presence of DBDE. However, the use of a low-pressure reactor avoids large photooxidation and allowed to maintain the thermal and structural properties of the virgin polymers.
Le recyclage des déchets plastiques provenant des équipements électriques et électroniques (EEE) et contenant des retardateurs de flamme bromés (RFB) reste difficile en raison des réglementations de plus en plus strictes sur leur manipulation et leur récupération. Ce rapport traite de la photodégradation dans un réacteur à basse pression utilisant la lumière UV-visible sur le décabromodiphényléther (DBDE ou BDE-209) dispersé de manière aléatoire dans le poly(acrylonitrile-butadiène-styrène) (ABS) et le poly(carbonate) (PC) disponibles dans le commerce. L'objectif de cette étude est d'étudier la possibilité de décomposer un RFB dans des déchets plastiques provenant des DEEE tout en maintenant les spécifications des matériaux polymères afin de permettre leur recyclage. La photodégradation du RFB extrait a été suivie à l'aide de la spectroscopie infrarouge et de la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectroscopie de masse. Le DBDE a subi une photodégradation rapide au cours des premières minutes d'exposition à la lumière UV-visible et a atteint des rendements de dégradation supérieurs à 90% après 15 minutes d'irradiation. L'évaluation des propriétés des polymères (ABS et PC) après irradiation a révélé des effets de réticulation superficiels, qui ont été légèrement accélérés en présence de DBDE. Cependant, l'utilisation d'un réacteur à basse pression permet d'éviter une photo-oxydation importante et de conserver les propriétés thermiques et structurelles des polymères vierges.
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