宜春原油投资协会

费托合成蜡生产应用技术

利梵得化工2018-12-07 14:20:58


1 费托合成蜡产品概述

 

费托合成蜡国外主要生产品牌有南非SASOL公司以及荷兰Shell公司

费托合成蜡生产关键技术在于催化剂常用催化剂有铁基催化剂和钻基催化剂铁基催化剂主要用于生产滴熔点50℃以下的费托合成蜡再高熔点的费托合成蜡只能使用钻基催化剂钻基催化剂生产的费托合成蜡外观以及性能优于铁基催化剂生产的费托合成蜡

近年来随着社会的发展和进步人们对于环保和质量方面的要求越来越高届时蜡类润滑剂市场竞争必将进一步加剧聚乙烯蜡市场将会进一步压缩劣质蜡类润滑剂也将退出市场

 

2 费托合成蜡结构与性能特点

 

费托蜡主要由相对分子量点在5001000 的直链饱和的高碳烷烃组成这就赋予了这种化学品精细的晶体结构高熔点窄熔点范围低油含量低针入度低迁移率低熔融粘度坚硬耐磨及稳定性高

费托合成蜡与通用的聚乙烯蜡(PE相比二者的显著区别在于。(a)分子量费托蜡分子量远低于PE支链也较少结晶度高易于渗入高粘度大分子链之中显著降低熔体粘度在加工过程中迁移性小后期润滑效果明显。(b)费托蜡为饱和自连烷烃不含双键抗氧化能力强产品耐候性好。(c)费托蜡粘度远低于PE只有10左右较少用量即可达到同样润滑效果使用量仅为PE蜡的70-80%。 参见表一

费托蜡与PVC相容性较好作为内外润滑剂都可胜任可作为良好的内润滑剂有效控制剪切条件促进流动控制摩擦和熔融性能从而提高热稳定性同时费托蜡因其高结晶度和高线性度的结构使PVC产品获得最佳的物理及加工性能

根据需要费托工艺可以合成不同链长度的烷烃改变最终产品分子量大小形成系列化产品 



3 费托合成蜡生产应用技术

 

3.1 PVC产品加工用润滑剂

 

PVC常用的热稳定剂润滑剂抗冲剂加工助剂颜料等不同用途的助剂依据产品性能要求进行配方设计在保证产品质量和加工工艺要求的前提下尽可能地降低配方成本润滑剂是影响PVC树脂硬制品加工非常重要的影响因素之一主要是改善PVC树脂加工的流动性和制品的脱模性防止在机内或模内因粘附而产生制品缺陷

由于PVC树脂具有极性分子结构分子链之间作用力大加工时在热氧以及高剪切力作用下容易分解所以,PVC树脂加工过程中需要加入润滑剂加入内润滑剂减弱PVC分子间作用力减少内摩擦热的生成使之易于塑化加入外润滑剂降低PVC与钢铁间摩擦力以及粘附性调控塑化速率改善PVC加工的流动性使其容易熔融和成型一般来讲内润滑剂速进塑化外润滑剂延迟塑化。PVC-U塑化程度在65%左右其各项力学性能最好因此合理兼顾PVC树脂流动性防粘性和塑化速率也就是要使内外润滑作用平衡达到能经济连续生产的目的

 

3.1.1 费托合成蜡润滑平衡机理

 

外润滑剂的主要特点是界面润滑在加工过程中外润滑剂很容易迁移到产品表面或者熔体与加工机械的界面处分子取向排列通过物理吸附形成润滑剂分子层内润滑剂可以溶入到聚合物分子链之间减少内摩擦力降低熔体粘度增加塑料的熔融速率改善塑化性能

费托合成蜡在PVC加工生产中主要是作为外润滑剂使用由于费托合成蜡具有分子量小 熔融粘度高熔点窄熔程较少的用量即可达到同样的润滑效果降低了润滑剂对产品物理力学性能的负面影响在内外润滑平衡调节具有PE蜡不可替代的优势

 

3.1.2 费托合成蜡改善PVC产品加工性能

 

PVC树脂加工具有流动性差热稳定性差易分解等特点生产的产品具有脆性且抗冲性差因此需要在加工过程中添加各种辅助性材料以改善其产品性能

PVC树脂加工中的润滑剂的选择至关重要添加量少又能达到同样的润滑效果是对润滑剂的一项重要要求费托合成蜡正好符合这一要求这降低了配方设计的难度有效提高抗冲剂以及加工助剂的使用效率

费托合成蜡与PVC加工用稳定剂协同效果明显可以有效延长热稳定时间增加工艺温度的调节幅度高熔点的费托合成蜡在CPVC树脂加工时尤为明显由于CPVC树脂加工工艺参数调节范围窄增加了产品的加工难度选择高熔点的费托合成蜡可有效改善CPVC产品加工的后期润滑提升产品的外观以及力学性能

费托合成蜡可有效改善产品加工过程中小分子杂质析出提到小分子杂质析出很多人认为是润滑剂用量过多导致的其实也不尽然润滑剂过多肯定会迁移到产品表面特别是PVC管材的生产杂质会粘附口模并聚集焦烧特别是钙锌稳定剂生产一段时间后都会出现杂质析出现象有的甚至更严重析出的杂志甚至粘附在定径套上如果配方中加入适宜的费托合成蜡保持内外润滑平衡就可有效减少杂质的表面析出

 

3.1.3 费托合成蜡在PVC产品加工生产过程中常见问题解决方法见表二 



3.2 费托合成蜡有效改善钙锌复合稳定剂润滑体系 


依据辅助稳定剂的不同市场上销售的钙锌复合稳定剂可以分为:(a)钙锌-水滑石/改姓水滑石复合稳定剂。(b)钙锌-多元醇复合稳定剂。(c)钙锌-稀土复合稳定剂。(d)钙锌等金属皂类与水滑石多元醇、β-二酮等不同类型辅助稳定剂多组分复配不同体系稳定剂还需要添加抗氧剂内外润滑剂等不同化学组分才能达成最终不同配方体系的钙锌稳定剂

无论何种体系的钙锌复合稳定剂都离不开良好的润滑体系因为好的润滑体系具有低挥发性良好的脱模以及流动性能并能提高稳定剂的高温稳定性能延长热稳定时间降低杂质析出改善产品耐候性钙锌复合稳定剂润滑体系基于成本因素多数公司采用聚乙烯啦复合体系但该润滑体系存在加工过程小分析析出后期润滑效果降低等缺陷一些公司也曾尝试采用进口费托合成蜡润滑体系改善钙锌稳定剂性能效果明显

费托合成蜡与钙锌稳定剂其它辅助剂协同效应明显协助稳定剂延长费托合成蜡与钙锌稳定剂其它辅助剂协同效应明显协助稳定剂延长热稳定时间降低熔体粘度降低分子之间分子与机械壁摩擦力改善制品的初期着色性对产品的力学性能影响正面

正是费托合成蜡具有的上述显著特点使其在钙锌稳定剂生产中得以广泛应用这是由于费托合成蜡结构和性能尤其符合稳定剂生产对润滑剂技术要求由于钙锌稳定剂绿色环保环境友好与国家发展环境保护战略高度切合因此在可预见的未来费托合成蜡必将助推钙锌稳定剂发展进入快车道

 

3.3 热熔胶

 

蜡是热熔胶性能最有效的调节剂热熔胶中添加的蜡的熔点和结晶度控制着热熔胶的起始凝固温度和固化时间同时影响热熔胶的塑性和拉伸性能具有低粘度性质的费托合成蜡可以降低聚合物和树脂粘度有助于树脂的高效混合和热熔胶的泵送运输

热熔胶常用的合成蜡有PE蜡和费托蜡费托合成蜡为饱和直链烷烃分子结构具有高熔点高硬度PE蜡比较费托合成蜡熔程窄耐候性好因此广泛应用于要求耐候性好耐高温快凝固的热熔胶中

 

3.4 费托蜡在色母加工中的应用

 

色母粒料的加工生产首先需要将颜料凝聚体在剪切力作用下分散为初级颗粒或晶体达到较为均一的初级状态但是颜料凝聚体被打散后在引力作用下还会发生再凝聚现象费托合成蜡可有效地润湿并渗透在凝聚颗粒的孔洞中包覆在颜料表面在剪切力作用下更好地分散颜料凝聚体有效防止再凝聚

依据色母加工原理费托蜡虽然润湿渗透包覆效果较好但是费托蜡低粘度性能降低了凝聚体剪切力使得颜料分散效果较差相反由于聚乙烯蜡具有较高的分子量以及支链结构存在使其具有较高的粘度较适合色母粒加工

 

3.5 油墨与涂料

 

喷雾形成的微粉蜡以其良好的球形颗粒和较低的表面张力可以用于多种油墨水性/油性涂料为其提供良好的润滑效果同时提高涂层的抗刮和耐磨性能

此外费托蜡也可应用于化妆品增光剂等


本文摘自:百度文库

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