裂解聚乙烯蠟的脫色及其功能化改性研究.pdf

1、聚乙烯蠟是一種常用的材料加工助劑,在工業(yè)生產中用途廣泛。但是存在表面張力較低難以被浸潤,與許多極性材料相容性差等缺點,因此研究聚乙烯蠟的改性,具有重要的意義。
　　本文首先以沸石為吸附劑,采用吸附精制工藝對兩種工業(yè)級的裂解粗蠟進行脫色研究。探討了吸附劑用量、吸附劑加入次數、吸附溫度、吸附時間和脫色次數等因素對聚乙烯蠟脫色效果的影響。采用紫外光譜儀(UV-vis)、紅外光譜儀(FT-IR)、原子吸收分光光度計(AAS)和白度儀表征了

2、粗蠟脫色前后的結構和顏色變化,探討了廢舊塑料熱解產物聚乙烯蠟的成色原因。結果表明:裂解聚乙烯蠟中的顯色物質不含芳環(huán)結構,說明廢棄聚乙烯的裂解按無規(guī)裂解方式進行。裂解聚乙烯蠟色澤與雜質結構及催化體系殘留的金屬元素含量相關,采用吸附劑吸附的方法即可將不飽和烷烴及金屬元素脫除。當吸附劑加入量為10％、吸附劑投入次數為3次、反應溫度為90℃、吸附時間為8 h、脫色次數為3次時兩種粗蠟的白度分別由15.4%和17.9%提升至54.3%和70.8%

3、;UV-vis顯示蠟A、B的色素中含有雙鍵、共軛雙鍵結構和O不飽和雜原子;FT-IR顯示粗蠟脫色前后,特征吸收峰基本相同,樣品結構保持不變;AAS結果表明,隨著脫色次數的增加,粗蠟中的金屬元素含量逐漸減小,脫色次數為3次時,粗蠟A中的Ti、Mg、Al含量分別由原來的0.5901%、1.1499%、0.3828%下降到0.2922%、0.7547%、0.2507%,B中的Ti、Mg、Al含量分別由原來的0.5122%、0.9518%、0.

4、3387%下降到0.1041%、0.6134%、0.2721%。
　　其次,對脫色后的聚乙烯蠟進行羧基化改性,以乙酸鈷為催化劑,過氧化苯甲酰為引發(fā)劑,通過溶液催化氧化,將含氧官能團引入碳鏈,提高產品的極性。實驗對不同反應條件制備得到的羧基化產品進行了酸值和接觸角的測定,并利用FT-IR、熱重分析(TG)和X射線衍射(XRD)等分析手段對羧基化產物進行了表征。結果表明:當催化劑用量為1%、引發(fā)劑用量為10%、反應時間為8 h、反應溫

5、度為90℃時A、B兩種脫色聚乙烯蠟分別可制得酸值為16.26 mgKOH?g-1和16.17 mgKOH?g-1,接觸角為72.4°、74.6°的氧化蠟;TG結果顯示,隨著聚乙烯蠟產品酸值的增大,氧化蠟的熱穩(wěn)定性有所降低;XRD分析表明,經過羧基化改性的聚乙烯蠟結晶程度呈現減小的趨勢。
　　最后,對羧基化改性后的氧化聚乙烯蠟進行硬質改性。結果表明:隨著稀土金屬氧化物用量的增加,改性產品的酸值逐漸減低,針入度不斷減小,當反應溫度為9