挤出裂解工艺对聚乙烯蜡性能的影响
以单螺杆挤出机为裂解设备，聚乙烯951-050及2426H为裂解原料，制备了聚乙烯蜡(PEW)产品，研讨了聚乙烯蜡黏均分子量和熔点随螺杆的转速、裂解温度的变化规律，剖析了氮气维护以及冷却工艺对聚乙烯蜡性能的影响。结果标明，聚乙烯蜡的熔点和黏均分子量均随着螺杆转速的增加而增加，随着裂解温度的增加而降低。在较高的螺杆转速内，裂解温度对聚乙烯蜡产物熔点的变化影响较小。当空气存在的条件下，聚乙烯裂解水平加深，产物颜色加深;相关于自然冷却法，聚乙烯蜡喷粉法降低了聚乙烯蜡的结晶才能，使聚乙烯蜡熔点降低。聚乙烯蜡(PEW)又名高分子蜡，与聚乙烯具有相同的分子式(C2H4)n，相对分子质量通常为500～5000，普通不超越10000。因其具有无毒、无腐蚀性、硬度较大、软化点高、熔融黏度低等特性[1]，常作为光滑剂、分散剂等被普遍应用于塑料、油漆、涂料等加工范畴[2]。目前，聚乙烯蜡及其改性产品作为一种新型精密化学品，用处愈来愈广，需求量愈来愈大[3-8]。聚乙烯蜡依据消费方式的不同可分为聚合型和裂解型[9-10]。由于后者具有相对较低的本钱及较高的产量，因而，目前国内的聚乙烯蜡厂家多采用裂解法制备聚乙烯蜡[11]。聚乙烯热裂解设备可分为釜式、管式、挤出式3种[12-16]，其中，挤出式热裂解安装应用最为普遍。影响挤出裂解型聚乙烯蜡制品性能的要素较多，为研讨挤出裂解工艺条件对聚乙烯蜡性能的影响。文章采用单螺杆挤出机作为裂解设备，聚乙烯951-050及2426H作为裂解原料，制备了聚乙烯蜡(PEW)产品；研讨了聚乙烯蜡黏均分子量和熔点随螺杆转速、裂解温度的变化规律，并经过工业化的挤出裂解安装研讨了空气以及冷却工艺对聚乙烯蜡性能的影响。聚乙烯:951-050，茂名石化;聚乙烯:2426H，大庆石化;十氢萘:化学纯，北京天海威工贸有限公司。挤出裂解实验安装:自主研制;模温机:WSTO06，文穗塑料机械公司;差示扫描量热(DSC)仪:DSC1，梅特勒－托利多国际贸易(上海)有限公司;运动黏度测定恒温浴:SWXN-102，上海彭浦制冷器厂。挤出裂解实验安装表示图，如图1所示。采用单螺杆挤出机作为热裂解设备。为增加物料热裂解时间，在挤出机机头增加了一段衔接管，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ 4个区为聚乙烯裂解段，裂解温度由挤出机控制;衔接管与冷却罐相连，该冷却罐外侧设有导热油加热，加热温度高于聚乙烯蜡熔点，由模温机控制。冷却罐用于初步冷却液态聚乙烯蜡裂解产物，避免液态聚乙烯蜡在排放过程中因温渡过高与空气接触发作熄灭。