復合添加劑對石蠟性能影響的研究

第41卷第4期Vvo1.41, No.4 .2012年4月Contemporary Chemical IndustryApril, 2012復合添加劑對石蠟性能影響的研究李玉慶，陳文藝，崔蕊，陳永光，畢恒茂，胡丹，趙金(遼寧石油化工大學(xué)石油化工學(xué)院，遼寧撫順1001 )要:以聚乙烯蠟和硬脂酸為添加劑，采用水浴加熱混合蠟測量滴熔點(diǎn)和粘度，在聚乙烯蠟質(zhì)量百分含量為0%- 15%、硬脂酸質(zhì)量百分含量為0% ~ 60%范圍內，對石蠟的使用性能進(jìn)行改性研究。實(shí)驗結果表明，聚乙烯蠟和硬脂酸均對石蠟滴熔點(diǎn)和運動(dòng)粘度有-定的影響。在聚乙烯蠟添加量為0% ~ 15%的范圍內，改性石蠟的性能得到明顯改善，其中改性石蠟的滴熔點(diǎn)呈緩慢增高趨勢，后保持穩定;當其添加量在3% ~ 5%的范圍內，改性石蠟的熔點(diǎn)快速升高。在聚乙烯蠟加入量為3%時(shí)加入質(zhì)量分數為5%- 60%硬脂酸進(jìn)行對比試驗。硬脂酸在添加量為5% -25%時(shí)，改性石蠟滴熔點(diǎn)呈下降趨勢;硬脂酸舔加量為25%- 60%時(shí)，改性石蠟滴熔點(diǎn)上升，但上升效果不明顯。關(guān)鍵詞:石蠟改性;聚乙烯蠟;硬脂酸;滴熔點(diǎn);粘度中圖分類(lèi)號: TE 6文獻標識碼: A文章編號: 1671-0460 (2012 ) 04- 0342-03Effect of Compound Additives on Properties of ParaffinLI Yu-qing, CHEN Wen-yi, CUI Rui, CHEN Yong guang, BI Heng mao, HU Dan, ZHAO Jin(Institute of Petrochemicals, Liaoning Shihua University, Liaoning Fushun, 113001,China)Abstract: Using polyethylene wax (mass percent: 0%~-15%) and stearic acid (mass percent: 0%-60%) as additives, theparafin was modified, the water bath method was used to measure the drop melting point and viscosity. Theexperimental results show that the polyethylene wax and stearic acid have certain effect on paraffin meling point andviscosity; when polyethylene wax contcnt is in the range of 10%~15% ,properties of moified paraffin wax isapparenty improved, the drop meling point slowly increases, then it maintains stabiliy. When polyethylene waxcontent is in the range of 3%~5%, the melting point of parafin wax increases rapidly. When polyethylene wax contentis 3% and stearic acid is in the range of 5%~ 25% , the drop melting point of modifed paraffin wax decreases; whenstearic acid is in the range of25%~ 60%, the drop melting point of modified paraffin wax rises, but rising efect is notobvious.Key words: Paraffn modictio; Polyethylene wax; Stearic acid: Drop meling point: Additives石蠟是-一種天然的礦物蠟，由石油精煉制得，主方法。 通過(guò)添加聚乙烯蠟-硬脂酸添加劑可以提高其要是由Cs- 3o的飽和直鏈烷烴構成,是一種含有多種烴滴熔點(diǎn)、光澤、強度和粘度,并改變蠟的微晶結構別，的混合物，呈白色或半透明狀，無(wú)臭無(wú)味。石蠟及其以達到改變其使用性能的目的。在添加劑作用下的產(chǎn)品是石化企業(yè)的重要產(chǎn)品之-1實(shí)驗部分"。研制石蠟高附加值產(chǎn)品,進(jìn)行深加工,提高石蠟產(chǎn)品的技術(shù)含量能進(jìn)-步提高石蠟產(chǎn)品市場(chǎng)競爭力1.1 實(shí)驗原料 與試劑風(fēng)。研究石蠟在添加劑的作用下物理性質(zhì)的變化趨勢58"石蠟(工業(yè)級),由撫順石化公司石油- -廠(chǎng)是實(shí)現石蠟產(chǎn)品創(chuàng )新的重要基礎理論研究"，由于在提供;聚乙烯蠟(工業(yè)級),由撫順市石油二廠(chǎng)提供;日常生活和工業(yè)應用中,石蠟存在強度不高、熔點(diǎn)較硬脂酸(工業(yè)級)，吳江市新昌精細化工有限公司。低、夏天使用易軟化等缺點(diǎn),且我國的石蠟大部分是1.2實(shí)驗儀器54號、56號、58號半煉蠟，而全煉蠟、食品蠟、66電子天平:沈陽(yáng)拓宇衡器有限公司;低熔點(diǎn)溫度號~ 75號高熔點(diǎn)石蠟、特種蠟和微晶蠟相對不足。因計:溫度范圍32~126 C，最小分度0.2 C;水浴:此，石蠟改性越來(lái)越受到各行各業(yè)的關(guān)注'。目前，杭州中國煤化工伴機:江蘇城西曉陽(yáng)石蠟改性所采用的手段有物理方法.乳化方法和化學(xué)電子:YHCNMHG收稿日期: 2012-02-14作者簡(jiǎn)介:本玉慶(1966 );男，山東德州人，在讀碩士。遼寧石油化工大學(xué)研究生，,主要從事特種蠟的研究。E-mi1: 1ninove00516.m.o通訊作者:陳文藝(1961-)男，教授。研究方向:輕油改質(zhì)與重質(zhì)油的分析與預測，石油加工新工藝與催化劑及助劑研究開(kāi)發(fā)。com。第41卷第4期李玉慶,等:復合添加劑對石蠟性能影響的研究3431.3 實(shí)驗方法高，提高的溫度很大。但聚乙烯蠟的含量達到8% ~石蠟物理性能改變表現在很多方面，但其中滴15%時(shí)，石蠟的滴熔點(diǎn)呈緩慢增高趨勢,其后有逐漸熔點(diǎn)，運動(dòng)粘度等指標最具有通用性。聚乙烯蠟的穩定的趨勢。聚乙烯蠟可以使石蠟的滴熔點(diǎn)和運動(dòng)顏色為白色或淡黃色，熔點(diǎn)較高，聚乙烯蠟無(wú)毒,粘度呈現大幅度提高，可以運用在實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐無(wú)腐蝕性，不會(huì )危及人的健康，硬脂酸為白色片狀中。當聚乙烯蠟的含量到達3% ~ 6%時(shí)，改性石蠟的物體,熔點(diǎn)69.6 C,此兩種試劑與石蠟又可互熔，滴熔點(diǎn)迅速提高提高的溫度很大。但聚乙烯蠟的含所以可在石蠟中加入- -定量的聚乙烯蠟和硬脂酸復量達到8% ~ 15%時(shí),石蠟的滴熔點(diǎn)呈緩慢增高趨勢,合添加劑，來(lái)提高其滴熔點(diǎn)"。首先單獨加入聚乙其后有逐漸穩定的趨勢。烯蠟，獲得對比實(shí)驗參數。在聚乙烯蠟質(zhì)量分數為903%的情況下加入硬脂酸,對比復合添加劑對石蠟滴85溶點(diǎn)和運動(dòng)粘度的影響。ρ752實(shí)驗結果70 te 65'2.1 聚乙烯蠟對石蠟性能的影響聚乙烯蠟的顏色多為白色或淡黃色,形狀可根y=-0. 2013x'+4. 9705x+57. 329R'=0. 9765據不同需要制成塊狀、片狀或粉末狀聚乙烯蠟具有2無(wú)毒，無(wú)腐蝕性,硬度較大，軟化點(diǎn)高，熔融黏度聚乙烯酷增加量，低的特點(diǎn)，在常溫下具有良好的抗濕性、耐化學(xué)品圖1聚乙烯蠟-石蠟滴溶點(diǎn)數學(xué)模型性、電氣性能和耐磨耐熱性能，且潤滑性、分散性、Fig.1 Polyethylene wax . parafn drop melting point of themathematical model'流動(dòng)性好，可以與涂料、油漆、油墨等配合使用,能產(chǎn)生消光，分散光和光滑的效果，與其它種類(lèi)的對石蠟滴熔點(diǎn)指標的影響呈線(xiàn)性關(guān)系。實(shí)線(xiàn)為擬合曲線(xiàn)，是添加劑的百分含量與石蠟低熔點(diǎn)指標蠟極其聚烯烴樹(shù)脂有良好的相容性。的函數關(guān)系曲線(xiàn)。若方程曲線(xiàn)在曲線(xiàn)下部，表示星.聚乙烯蠟的性質(zhì)見(jiàn)表1?，F對抗效應;若方程曲線(xiàn)在曲線(xiàn)上部,表示呈現協(xié)同表1聚乙烯蠟的性能指標Table 1 The performance indexes of Polyethylene Wax作用;若兩條曲線(xiàn)重合則正表示為加和效應"。旨標測定萬(wàn)法聚乙婦蝟硬脂酸從圖2中可以看出，聚乙烯蠟的加人對粘度的影分子量CB1841-805 00~8 000284.48響呈現對抗效應,提升效果顯著(zhù),加入量為15%時(shí),密度/(g* cm)ASTMD≥0.910.940 8(20/4 C)粘度由4.05 mm'/s上升至8.24 mm/s。熔點(diǎn)/CIso 1218≤127≤69.6滴點(diǎn)/CGB270-808.0y-0.0047x*+0. 2084x+4. 0144R°-0. 9965在規定的條件下，將已經(jīng)冷卻的溫度計浸人試: 7.0-樣中，使試樣粘附在溫度計球上。把附有試樣的溫6.5-度計置于試管中，通過(guò)水浴加熱使試樣熔化直至從包6.0警5.5|溫度計球部滴落第一滴為止，此時(shí)溫度計的溫度讀城5.0 I數即為試樣的滴溶點(diǎn)。4. 5將實(shí)驗數據進(jìn)行數學(xué)模型設計，得出數學(xué)模型0。121416曲線(xiàn)，如圖1-2所示。聚乙烯蠟加入量聚乙烯蠟的加入，可以明顯改善石蠟的性能當圖2聚乙烯蠟一 石蠟粘度數學(xué)模型Fig.2 Mathematical model of the polyethylene wax-聚乙烯蠟添加量從0%~15%時(shí)，改性石蠟滴溶點(diǎn)從parafin viscosity58.6 C上升至87.2 C，上升幅度較大。運動(dòng)粘度由2.2聚乙烯蠟~硬脂酸對石蠟性能的影響4.05 mm' /s提高到8.24 mm2/s.中國煤化工入硬脂酸進(jìn)行對其中虛線(xiàn)局部加和曲線(xiàn),即假設添加劑加入量。比試HCNMH(從圖1中可以看出,滴熔點(diǎn)模型中實(shí)線(xiàn)在虛線(xiàn)上圖5定使脂肢朋入里對以任石蠟的平均滴熔點(diǎn)方，這代表聚乙烯蠟與石蠟之間呈現協(xié)同作用，當聚影響的變化曲線(xiàn),由圖3可以看出改性石蠟滴溶點(diǎn)的乙烯蠟的含量到達3% ~ 6%時(shí),石蠟的滴熔點(diǎn)迅速提變化是一個(gè)不對稱(chēng)的U字型曲線(xiàn)。其滴溶點(diǎn)的變化344當代化工2012年4月.趨勢可以分為兩段: (1)以硬脂酸質(zhì)量分數30%為而且改性石蠟熔點(diǎn)的提高是在硬脂酸含量為界，當硬脂酸質(zhì)量分數在0% -40%時(shí),終熔溫度隨40%-60%之間，在添加量少時(shí)無(wú)明顯變化。硬脂酸質(zhì)量分數的增加而降低，即由54.1 C降到3結論48.1 C ; (2)硬脂酸質(zhì)量分數在40%-100%時(shí),終熔溫度逐漸升高，出48.1 C升高至56.1 C。加入低分子聚乙烯蠟可持續提高石蠟的滴熔由數據得出圖3- -4的數學(xué)模型。點(diǎn)、粘度.聚乙烯蠟對滴熔點(diǎn)的影響呈現協(xié)同效應,且增幅較大。對粘度的影響具有加和性,增幅較緩,y=0, 0128x"-0. 69x+67. 579在石蠟原料中加入3% ~ 6%的聚乙烯蠟可以明顯改)善石蠟的性能,是石蠟的性能達到最好。58" 蠟晶體有65大，呈片狀并且松散,調合蠟的晶體細小，呈星星安堰6:點(diǎn)點(diǎn)狀且非常緊密。這一晶體結構特點(diǎn)可以直接反460映兩種蠟在外觀(guān)上:的不同:調合蠟外觀(guān)上較58#基5-礎蠟更細密，光澤也比58"基礎蠟更好。但在加入50σ10 2。50 60 70復合添加劑聚乙烯蠟-硬脂酸時(shí)，在硬脂酸添加量硬脂酸含量.%未達到25%時(shí)石蠟的熔點(diǎn)和運動(dòng)粘度無(wú)明顯變化，圖3硬脂酸- 聚乙烯蠟一 石蠟滴熔點(diǎn)數學(xué)模型考慮到經(jīng)濟成本因素，不適合用于實(shí)際生產(chǎn)。Fig.3 Drop melting point mathematical model of Stearicacid - polyethylene wax . paraffn參考文獻:8.5[1]李文典,程金華.特種蠟生產(chǎn)與旬持續發(fā)展D.油氣田地面工8.067.5 fR"-0. 9965程206252);48.[21 M弗羅因德石蠟產(chǎn)品的性質(zhì)、生產(chǎn)及應用[M]. 第1版北京:: 7.0中國石化出版社，1988.置6.5-L3」 DU Ying, MIAOTian-ji, Ju Li-xui. Sluly on errlation between這6.0 Hcompsition and frounee waxes()UI Aeta. ptrolei einia.等5.5-1993, 9(3): 98- 105.國8.0-[4]杜郢，苗人構，具禮會(huì )。石蠟組成與使用性能的相關(guān)性研究0撫.5-順石油化工研究院學(xué)報，1993. 6(): 186- 193.12 14 16L5」YANG Qing cnng, TONG Yi. TD study the penetration iature o[ the kawwith twvo aditives [小]. Journal of pelnclermieal univesities, 2004,圖4硬脂酸- 聚乙烯蠟- 石蠟運動(dòng)粘度數學(xué)模型17(3): 30-32.Fig.4 Stearic acid - polyethylene wax - paraffn kinematic[6] YANG Ji-he. u Xiano, CHEV Min. Manueture of atifial heo-viscosity of mathematical modelswax I Petrochemical tchonologoy, 2002. 32(4): 283- 285.[7] ZHANG Heng. Production and pplicatio of minert alwax and synthetie在石蠟一-硬脂酸體系中，當硬脂酸質(zhì)量分數在wax [0] Gansu ehemiceal industy, 2002， 16(2): 27-29.25% ~ 60%時(shí)，由于硬脂酸在體系中占主體，因此[8] SHEN lian, YUAN Xing: ubong, BA Heng-fei, etal. Deufuiaion熔點(diǎn)隨硬脂酸質(zhì)量分數的升高而升高。而當硬脂酸and refining of disillate oil over solid []. Jourmal of Fushun petroleum質(zhì)量分數在0% ~ 25%時(shí)，體系熔點(diǎn)呈下降趨勢,其institute, 2003. 234); 11-13.[9]團際標準IS06244-1982《石油蠟和萬(wàn)油脂滴溶點(diǎn)測定法》[SI原因目前尚不清楚。[10」黃玉秋祈勝杰兩種聚乙烯蠟對石蠟物理性能的影響[G].化工文由圖4數據模型可以得知石蠟中聚乙烯蠟含量為摘,2008- 5- 30.5%時(shí)，硬脂酸的添加量與石蠟熔點(diǎn)和運動(dòng)粘度大，英國生物庫數據開(kāi)始對外開(kāi)放英國生物庫數據于3月30日止式面向研究人員開(kāi)放。通過(guò)這一數據庫, 全球的科學(xué)家都可以將近50萬(wàn)英國人的各種健康數據用于研究，這無(wú)疑對全球醫學(xué)研究起到積極的推動(dòng)作用。英國牛物庫項目于2006年8月正式啟動(dòng)，旨在收集大量的生物樣t中國煤化工，收集目標為40歲到65歲的英國人，數據內容包括身高、體重.休脂、手握力、骨密度、C N M H G歷資料和生活方式,甚至他們的記憶、飲食、早期生活情況和社會(huì )心理事件(比如多久時(shí)間去看望其家人和朋友)也被記錄在案。在最新的10萬(wàn)名志愿者的相關(guān)數據中還包括聽(tīng)力、視刀等。經(jīng)過(guò)近五年的信息收集.目前英國生物庫的數據量高達20萬(wàn)億寧節,相當于3000張CD的存儲量。而隨著(zhù)時(shí)間的推進(jìn)，生物庫內數據量將會(huì )越來(lái)越大。