酯化蠟物理改性

楊嶸晟 高筠 朱俊芳

（1.河北聯(lián)合大學(xué)，河北唐山 063000；2.巴音郭楞職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆庫爾勒 841000）

酯化蠟物理改性

楊嶸晟1，2高筠1朱俊芳2

（1.河北聯(lián)合大學(xué)，河北唐山 063000；2.巴音郭楞職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆庫爾勒 841000）

以石蠟為原料進(jìn)行化學(xué)改性，物理改性從而使其具備天然蠟的特性，通過考察添加不同濃度物理改性劑AC-6聚乙烯產(chǎn)品的酸值、皂化值、針入度、滴熔點(diǎn)和折光率進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明，在蠟樣中加入3.0%-4.0%的AC-6聚乙烯，能使其針入度和滴熔點(diǎn)得到相應(yīng)的改善。

石蠟；物理改性；AC-6聚乙烯

1 引言

近年來，具有特殊性能的天然蠟產(chǎn)品逐漸被關(guān)注，而天然蠟的價(jià)格卻因?yàn)楸容^稀少所以一直很昂貴，以天然巴西棕櫚蠟為例，現(xiàn)在其市場(chǎng)銷售價(jià)為56000元-65000元/噸，且不斷上漲。因此，眾多科研工作者為了緩解天然蠟產(chǎn)品供求矛盾，而且能夠極大地拓寬石蠟的應(yīng)用領(lǐng)域并提高石蠟的附加價(jià)值，利用普通石蠟通過化學(xué)或者物理的方法進(jìn)行改性實(shí)驗(yàn)研究，最終找到很多方法能夠使普通石蠟具備一些特殊的性能，這樣也能夠?yàn)槭突どa(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益［1］。

對(duì)酯化蠟進(jìn)行物理改性，在酯化蠟中添加物理改性劑，這樣我們就能夠生產(chǎn)出更接近天然硬蠟的性質(zhì)的蠟產(chǎn)品，成為昂貴的天然硬蠟的替代品。

石蠟的物理改性主要是通過在石蠟中加入的物理改性劑的物理調(diào)和來實(shí)現(xiàn)的。常用的物理調(diào)和劑有聚乙烯，聚丙烯，聚異丁烯，乙烯與醋酸乙烯的共聚物，AC—聚乙烯［2-3］。

1.1 聚乙烯：在石蠟中添加聚乙烯，能夠在石蠟中形成微晶結(jié)構(gòu)，可以使石蠟的硬度、滴熔點(diǎn)和光澤得到改善，提高了石蠟的密封強(qiáng)度，并且能夠使石蠟在高溫下的粘結(jié)性都會(huì)得到有效的提高。通常情況下在石蠟中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%左右且分子質(zhì)量較小的聚乙烯效果比較好一點(diǎn)。

1.2 聚丙烯：在石蠟中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%-10%的聚丙烯時(shí)，能夠使石蠟的機(jī)械強(qiáng)度，滴熔點(diǎn)以及耐高溫和耐寒性有明顯的提高，因?yàn)榫郾┠蜔嵝阅芎?，因此在制備過程中要求溫度比較高，所以不適宜在氧化石蠟的反應(yīng)中加入聚丙烯。

1.3 聚異丁烯：在石蠟中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%-10%的聚異丁烯時(shí)，能夠使石蠟的韌性和粘附性提高，并且能夠降低石蠟的收縮率，降低水蒸氣滲透程度，并且能夠防止石蠟在低溫情況下發(fā)生脆裂。

1.4 乙烯與醋酸乙烯的共聚物：根據(jù)加入乙烯與醋酸乙烯的共聚物百分比不同改善石蠟的硬度，韌性，熱封性和粘附性等。

1.5 AC—聚乙烯：在石蠟中添加AC—聚乙烯能夠使石蠟的抗水性，抗腐蝕性以及高熔點(diǎn)和低熔融粘度及硬度有很明顯的改善。

本文采用AC—聚乙烯作為物理調(diào)和劑對(duì)酯化蠟進(jìn)行物理改性。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

實(shí)驗(yàn)儀器：HDM-500B型電子調(diào)溫電熱套、200℃的溫度計(jì)、FA-2104自動(dòng)分析天平、JJ-2電動(dòng)攪拌器、500mL圓底燒瓶

藥品與試劑：酯化蠟（酸值：5.28mg（KOH）/g；皂化值：85.17mg（KOH）/g；折光率（75℃）：1.4556；針入度：11.3（0.1mm）；滴熔點(diǎn)：82.1℃）；AC-6聚乙烯

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

（1）準(zhǔn)確稱取蠟樣30g和一定量的AC-6聚乙烯。

（2）調(diào)制聚乙烯-蠟混合物時(shí)，溫度不能過高，一般控制在110℃左右，在調(diào)配時(shí)先將蠟樣熔化，然后邊攪拌邊加入規(guī)定用量的聚乙烯（粉末狀），直至聚乙烯全部溶于石蠟中，并攪拌15分鐘。

（3）按照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定蠟樣的酸值、皂化值、針入度、滴熔點(diǎn)和折光率。

2.3 結(jié)果與討論

以最佳條件下制得的酯化蠟為基準(zhǔn)，分別加入一定量的AC-6聚乙烯進(jìn)行物理調(diào)和，然后測(cè)定其酸值、皂化值、滴熔點(diǎn)、針入度、折光率，測(cè)定結(jié)果見表1。

表1 調(diào)和AC-6聚乙烯的測(cè)定結(jié)果Table1 Harmonic AC-6 polyethylene determination results

通過比較我們發(fā)現(xiàn)，與原料酯化蠟的針入度和滴熔點(diǎn)相比較，在AC-6聚乙烯加入量達(dá)到2.0%時(shí)，產(chǎn)品的針入度明顯下降，酯化蠟的硬度增加；在AC-6聚乙烯加入量達(dá)到4.0%時(shí)滴熔點(diǎn)明顯升高，酯化蠟的耐高溫性能提高［4］。

圖1 AC-6聚乙烯加入量對(duì)滴熔點(diǎn)的影響Fig.1 AC-6 impact on drop melting point for the amount of polyethylene

由圖1可以看出，在酯化蠟中加入3.0%-4.0%的AC-6聚乙烯就可以使其滴熔點(diǎn)大幅度增加，而當(dāng)其加入量在6.0%以上時(shí)，滴熔點(diǎn)的增加趨于緩和。因此，在通過調(diào)和AC-6聚乙烯提高蠟樣滴熔點(diǎn)時(shí)，一般以加入3.0%-4.0%的AC-6聚乙烯為宜。