聚乙烯副产物聚乙烯蜡的深加工研究

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聚乙烯蜡(PEW),又称低分 子量聚乙烯。它作为精细化工产品,在生产生活中有着广泛的应用。近年来,PEW产量逐年增加,社会需求量也在逐年增大；但目前,在国内聚乙烯装置的副产品 仍是PEW的主要来源之一,其纯度低,分子量分布宽和熔融温度低等缺点严重限制了它的应用。因而开发出一条污染轻,投资少,效益好的聚乙烯装置副产物 PEW的分离处理工艺路线及PEW的系列深加工产品,不但对推动聚乙烯产业的健康快速发展有应用价值,对节能减排和产业调整也有实际意义。 本研究首次采取聚乙烯副产物PEW为原料,采用实验室自主研发的反应分离装置,依据溶剂选择性溶解PEW中低熔点组分的方法,将PEW分离成不同熔点的产 品。实验结果表明：采用此方法可以成功地将聚乙烯副产物PEW分离成高熔点和低熔点的产品,其熔点分别为78.8℃和86.9℃。 低熔点产品通过与聚乙烯共混,以提高其热性能和化学性能。实验结果表明：将PEW和少量聚乙烯共混后,熔点明显增加；并且随着聚乙烯添加量的增加,共混物 的熔点随之增加,在添加量为5.0%时熔点最高,为96.1℃,其中牌号为JHGC100S4.26A的聚乙烯对共混物的熔点提升的最为明显。 在共混物结晶形态上,随着聚乙烯添加量的增加,共混物的结晶度越来越高,晶粒越来越小,晶片排列越来越紧密,晶片越来越厚,结晶效果越来越好；其中以聚乙 烯牌号JHGC100S4.26A的共混物的结晶效果最佳。 高熔点产品通过溶解沉淀法制备了聚乙烯微粉蜡,考察了不同表面活性剂类型、阴离子表面活性剂添加量、搅拌时间和冷却速度对产品形貌特征的影响,并通过响应 面法(RSM)对制备工艺进行了优化。结果表明,随着阴离子表面活性剂添加量的增加,产品的粒径变小,但当添加量超过3.5wt%时,产品的粒径变大,当 添加量过大时,产品无法成球形；随着搅拌速度的增加,产品的粒径减小,但当搅拌速度大于1000rpm时,产品的粒径不变；随着冷却速度的增加,产品的粒 径变小。其最佳工艺为：采用十二烷基硫酸钠与硬质酸钠的复合型表面活性剂,其添加量分别为1.0-3.5和0.5wt%；最佳冷却速度为1.00℃/s； 最佳搅拌速度为1000rpm。在最佳工艺条件下,产品粒径可达到15μm,产品的收率可达到94.25%。 同时本文还将本产品与市场上的商业产品做了比较。通过对比可知,本文制备的球形聚乙烯微粉蜡和市场上的商业产品相比,具有更好热力学稳定性和应用性能,其 市场价值也更高。

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