复合添加剂对石蜡性能影响的研究

第41卷第4期Vvo1.41, No.4 .2012年4月Contemporary Chemical IndustryApril, 2012复合添加剂对石蜡性能影响的研究李玉庆，陈文艺，崔蕊，陈永光，毕恒茂，胡丹，赵金(辽宁石油化工大学石油化工学院，辽宁抚顺1001 )要:以聚乙烯蜡和硬脂酸为添加剂，采用水浴加热混合蜡测量滴熔点和粘度，在聚乙烯蜡质量百分含量为0%- 15%、硬脂酸质量百分含量为0% ~ 60%范围内，对石蜡的使用性能进行改性研究。实验结果表明，聚乙烯蜡和硬脂酸均对石蜡滴熔点和运动粘度有-定的影响。在聚乙烯蜡添加量为0% ~ 15%的范围内，改性石蜡的性能得到明显改善，其中改性石蜡的滴熔点呈缓慢增高趋势，后保持稳定;当其添加量在3% ~ 5%的范围内，改性石蜡的熔点快速升高。在聚乙烯蜡加入量为3%时加入质量分数为5%- 60%硬脂酸进行对比试验。硬脂酸在添加量为5% -25%时，改性石蜡滴熔点呈下降趋势;硬脂酸舔加量为25%- 60%时，改性石蜡滴熔点上升，但上升效果不明显。关键词:石蜡改性;聚乙烯蜡;硬脂酸;滴熔点;粘度中图分类号: TE 6文献标识码: A文章编号: 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石蜡是-一种天然的矿物蜡，由石油精炼制得，主方法。 通过添加聚乙烯蜡-硬脂酸添加剂可以提高其要是由Cs- 3o的饱和直链烷烃构成,是一种含有多种烃滴熔点、光泽、强度和粘度,并改变蜡的微晶结构别，的混合物，呈白色或半透明状，无臭无味。石蜡及其以达到改变其使用性能的目的。在添加剂作用下的产品是石化企业的重要产品之-1实验部分"。研制石蜡高附加值产品,进行深加工,提高石蜡产品的技术含量能进-步提高石蜡产品市场竞争力1.1 实验原料 与试剂风。研究石蜡在添加剂的作用下物理性质的变化趋势58"石蜡(工业级),由抚顺石化公司石油- -厂是实现石蜡产品创新的重要基础理论研究"，由于在提供;聚乙烯蜡(工业级),由抚顺市石油二厂提供;日常生活和工业应用中,石蜡存在强度不高、熔点较硬脂酸(工业级)，吴江市新昌精细化工有限公司。低、夏天使用易软化等缺点,且我国的石蜡大部分是1.2实验仪器54号、56号、58号半炼蜡，而全炼蜡、食品蜡、66电子天平:沈阳拓宇衡器有限公司;低熔点温度号~ 75号高熔点石蜡、特种蜡和微晶蜡相对不足。因计:温度范围32~126 C，最小分度0.2 C;水浴:此，石蜡改性越来越受到各行各业的关注'。目前，杭州中国煤化工伴机:江苏城西晓阳石蜡改性所采用的手段有物理方法.乳化方法和化学电子:YHCNMHG收稿日期: 2012-02-14作者简介:本玉庆(1966 );男，山东德州人，在读硕士。辽宁石油化工大学研究生，,主要从事特种蜡的研究。E-mi1: 1ninove00516.m.o通讯作者:陈文艺(1961-)男，教授。研究方向:轻油改质与重质油的分析与预测，石油加工新工艺与催化剂及助剂研究开发。com。第41卷第4期李玉庆,等:复合添加剂对石蜡性能影响的研究3431.3 实验方法高，提高的温度很大。但聚乙烯蜡的含量达到8% ~石蜡物理性能改变表现在很多方面，但其中滴15%时，石蜡的滴熔点呈缓慢增高趋势,其后有逐渐熔点，运动粘度等指标最具有通用性。聚乙烯蜡的稳定的趋势。聚乙烯蜡可以使石蜡的滴熔点和运动颜色为白色或淡黄色，熔点较高，聚乙烯蜡无毒,粘度呈现大幅度提高，可以运用在实际的生产实践无腐蚀性，不会危及人的健康，硬脂酸为白色片状中。当聚乙烯蜡的含量到达3% ~ 6%时，改性石蜡的物体,熔点69.6 C,此两种试剂与石蜡又可互熔，滴熔点迅速提高提高的温度很大。但聚乙烯蜡的含所以可在石蜡中加入- -定量的聚乙烯蜡和硬脂酸复量达到8% ~ 15%时,石蜡的滴熔点呈缓慢增高趋势,合添加剂，来提高其滴熔点"。首先单独加入聚乙其后有逐渐稳定的趋势。烯蜡，获得对比实验参数。在聚乙烯蜡质量分数为903%的情况下加入硬脂酸,对比复合添加剂对石蜡滴85溶点和运动粘度的影响。ρ752实验结果70 te 65'2.1 聚乙烯蜡对石蜡性能的影响聚乙烯蜡的颜色多为白色或淡黄色,形状可根y=-0. 2013x'+4. 9705x+57. 329R'=0. 9765据不同需要制成块状、片状或粉末状聚乙烯蜡具有2无毒，无腐蚀性,硬度较大，软化点高，熔融黏度聚乙烯酷增加量，低的特点，在常温下具有良好的抗湿性、耐化学品图1聚乙烯蜡-石蜡滴溶点数学模型性、电气性能和耐磨耐热性能，且润滑性、分散性、Fig.1 Polyethylene wax . parafn drop melting point of themathematical model'流动性好，可以与涂料、油漆、油墨等配合使用,能产生消光，分散光和光滑的效果，与其它种类的对石蜡滴熔点指标的影响呈线性关系。实线为拟合曲线，是添加剂的百分含量与石蜡低熔点指标蜡极其聚烯烃树脂有良好的相容性。的函数关系曲线。若方程曲线在曲线下部，表示星.聚乙烯蜡的性质见表1。现对抗效应;若方程曲线在曲线上部,表示呈现协同表1聚乙烯蜡的性能指标Table 1 The performance indexes of Polyethylene Wax作用;若两条曲线重合则正表示为加和效应"。旨标测定万法聚乙婦蝟硬脂酸从图2中可以看出，聚乙烯蜡的加人对粘度的影分子量CB1841-805 00~8 000284.48响呈现对抗效应,提升效果显著,加入量为15%时,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。熔点/CIso 1218≤127≤69.6滴点/CGB270-808.0y-0.0047x*+0. 2084x+4. 0144R°-0. 9965在规定的条件下，将已经冷却的温度计浸人试: 7.0-样中，使试样粘附在温度计球上。把附有试样的温6.5-度计置于试管中，通过水浴加热使试样熔化直至从包6.0警5.5|温度计球部滴落第一滴为止，此时温度计的温度读城5.0 I数即为试样的滴溶点。4. 5将实验数据进行数学模型设计，得出数学模型0。121416曲线，如图1-2所示。聚乙烯蜡加入量聚乙烯蜡的加入，可以明显改善石蜡的性能当图2聚乙烯蜡一 石蜡粘度数学模型Fig.2 Mathematical model of the polyethylene wax-聚乙烯蜡添加量从0%~15%时，改性石蜡滴溶点从parafin viscosity58.6 C上升至87.2 C，上升幅度较大。运动粘度由2.2聚乙烯蜡~硬脂酸对石蜡性能的影响4.05 mm' /s提高到8.24 mm2/s.中国煤化工入硬脂酸进行对其中虚线局部加和曲线,即假设添加剂加入量。比试HCNMH(从图1中可以看出,滴熔点模型中实线在虚线上图5定使脂肢朋入里对以任石蜡的平均滴熔点方，这代表聚乙烯蜡与石蜡之间呈现协同作用，当聚影响的变化曲线,由图3可以看出改性石蜡滴溶点的乙烯蜡的含量到达3% ~ 6%时,石蜡的滴熔点迅速提变化是一个不对称的U字型曲线。其滴溶点的变化344当代化工2012年4月.趋势可以分为两段: (1)以硬脂酸质量分数30%为而且改性石蜡熔点的提高是在硬脂酸含量为界，当硬脂酸质量分数在0% -40%时,终熔温度随40%-60%之间，在添加量少时无明显变化。硬脂酸质量分数的增加而降低，即由54.1 C降到3结论48.1 C ; (2)硬脂酸质量分数在40%-100%时,终熔温度逐渐升高，出48.1 C升高至56.1 C。加入低分子聚乙烯蜡可持续提高石蜡的滴熔由数据得出图3- -4的数学模型。点、粘度.聚乙烯蜡对滴熔点的影响呈现协同效应,且增幅较大。对粘度的影响具有加和性,增幅较缓,y=0, 0128x"-0. 69x+67. 579在石蜡原料中加入3% ~ 6%的聚乙烯蜡可以明显改)善石蜡的性能,是石蜡的性能达到最好。58" 蜡晶体有65大，呈片状并且松散,调合蜡的晶体细小，呈星星安堰6:点点状且非常紧密。这一晶体结构特点可以直接反460映两种蜡在外观上:的不同:调合蜡外观上较58#基5-础蜡更细密，光泽也比58"基础蜡更好。但在加入50σ10 2。50 60 70复合添加剂聚乙烯蜡-硬脂酸时，在硬脂酸添加量硬脂酸含量.%未达到25%时石蜡的熔点和运动粘度无明显变化，图3硬脂酸- 聚乙烯蜡一 石蜡滴熔点数学模型考虑到经济成本因素，不适合用于实际生产。Fig.3 Drop melting point mathematical model of Stearicacid - polyethylene wax . paraffn参考文献:8.5[1]李文典,程金华.特种蜡生产与旬持续发展D.油气田地面工8.067.5 fR"-0. 9965程206252);48.[21 M弗罗因德石蜡产品的性质、生产及应用[M]. 第1版北京:: 7.0中国石化出版社，1988.置6.5-L3」 DU Ying, MIAOTian-ji, Ju Li-xui. Sluly on errlation between这6.0 Hcompsition and frounee waxes()UI Aeta. ptrolei einia.等5.5-1993, 9(3): 98- 105.国8.0-[4]杜郢，苗人構，具礼会。石蜡组成与使用性能的相关性研究0抚.5-顺石油化工研究院学报，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,图4硬脂酸- 聚乙烯蜡- 石蜡运动粘度数学模型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在石蜡一-硬脂酸体系中，当硬脂酸质量分数在wax [0] Gansu ehemiceal industy, 2002， 16(2): 27-29.25% ~ 60%时，由于硬脂酸在体系中占主体，因此[8] SHEN lian, YUAN Xing: ubong, BA Heng-fei, etal. Deufuiaion熔点随硬脂酸质量分数的升高而升高。而当硬脂酸and refining of disillate oil over solid []. Jourmal of Fushun petroleum质量分数在0% ~ 25%时，体系熔点呈下降趋势,其institute, 2003. 234); 11-13.[9]团际标准IS06244-1982《石油蜡和万油脂滴溶点测定法》[SI原因目前尚不清楚。[10」黄玉秋祈胜杰两种聚乙烯蜡对石蜡物理性能的影响[G].化工文由图4数据模型可以得知石蜡中聚乙烯蜡含量为摘,2008- 5- 30.5%时，硬脂酸的添加量与石蜡熔点和运动粘度大，英国生物库数据开始对外开放英国生物库数据于3月30日止式面向研究人员开放。通过这一数据库, 全球的科学家都可以将近50万英国人的各种健康数据用于研究，这无疑对全球医学研究起到积极的推动作用。英国牛物库项目于2006年8月正式启动，旨在收集大量的生物样t中国煤化工，收集目标为40岁到65岁的英国人，数据内容包括身高、体重.休脂、手握力、骨密度、C N M H G历资料和生活方式,甚至他们的记忆、饮食、早期生活情况和社会心理事件(比如多久时间去看望其家人和朋友)也被记录在案。在最新的10万名志愿者的相关数据中还包括听力、视刀等。经过近五年的信息收集.目前英国生物库的数据量高达20万亿宁节,相当于3000张CD的存储量。而随着时间的推进，生物库内数据量将会越来越大。