首先,我們先簡單了解一下什么是費托合成蠟,費托蠟主要由相對分子質(zhì)量在500-1000的直鏈、飽和的高碳烷烴組成,這就賦予了這種化學(xué)品精細(xì)的晶體結(jié)構(gòu)、高熔點、窄熔點范圍、低油含量、低針入度、低遷移率、低熔融粘度、堅硬、耐磨及穩(wěn)定性高。費托合成蠟與通用的聚乙烯蠟(PE蠟)相比,二者的顯著區(qū)別在于(1.)分子量。費托蠟分子量遠(yuǎn)低于PE蠟,支鏈也較少,結(jié)晶度高,易于滲入高粘度大分子鏈之中,顯著降低熔體粘度,在加工過程中遷移性小,后期潤滑效果明顯。(2.)費托蠟為飽和直連烷烴,不含雙鍵,抗氧化能力強,產(chǎn)品耐候性好。(3.)費托蠟粘度遠(yuǎn)低于PE蠟。只有10左右。較少用量即可達(dá)到同樣潤滑效果。使用量僅為PE蠟的70-80%。費托蠟與PVC相容性較好,作為內(nèi)外潤滑劑都可勝任。可作為良好的內(nèi)潤滑劑有效控制剪切條件、促進流動、控制摩擦和熔融性能,從而提高熱穩(wěn)定性。同時,費托蠟因其高結(jié)晶度和高線性度的結(jié)構(gòu),使PVC產(chǎn)品獲得最佳的物理及加工性能。 根據(jù)需要,費托工藝可以合成不同鏈長度的烷烴改變最終產(chǎn)品分子量大小,形成系列化產(chǎn)品。

其次,我們了解一下費托蠟的具體用途;PVC常用的熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、抗沖劑、加工助劑、顏料等不同用途的助劑依據(jù)產(chǎn)品性能要求進行配方設(shè)計,在保證產(chǎn)品質(zhì)量和加工工藝要求的前提下,盡可能地降低配方成本。潤滑劑是影響PVC樹脂硬制品加工非常重要的影響因素之一,主要是改善PVC樹脂加工的流動性和制品的脫模性,防止在機內(nèi)或模內(nèi)因粘附而產(chǎn)生制品缺陷。由于PVC樹脂具有極性分子結(jié)構(gòu),分子鏈之間作用力大,加工時在熱、光、氧以及高剪切力作用下容易分解,所以,PVC樹脂加工過程中需要加入潤滑劑,加入內(nèi)潤滑劑減弱PVC分子間作用力,減少內(nèi)摩擦熱的生成,使之易于塑化。加入外潤滑劑降低PVC與鋼鐵間摩擦力以及粘附性,調(diào)控塑化速率,改善PVC加工的流動性使其容易熔融和成型。一般來講,內(nèi)潤滑劑促進塑化,外潤滑劑延遲塑化。PVC-U塑化程度在65%左右,其各項力學(xué)性能最好。因此,合理兼顧PVC樹脂流動性、防粘性和塑化速率,也就是要使內(nèi)、外潤滑作用平衡,達(dá)到能經(jīng)濟連續(xù)生產(chǎn)的目的。
然后,我們看一下費托蠟如何改善PVC加工性能的;VC樹脂加工具有流動性差、熱穩(wěn)定性差、易分解等特點,生產(chǎn)的產(chǎn)品具有脆性且抗沖性差,因此,需要在加工過程中添加各種輔助性材料以改善其產(chǎn)品性能。在PVC樹脂加工中的,潤滑劑的選擇至關(guān)重要,添加量少又能達(dá)到同樣的潤滑效果是對潤滑劑的一項重要要求,費托合成蠟正好符合這一要求。這降低了配方設(shè)計的難度,有效提高抗沖劑以及加工助劑的使用效率。費托合成蠟與PVC加工用穩(wěn)定劑協(xié)同效果明顯,可以有效延長熱穩(wěn)定時間,增加工藝溫度的調(diào)節(jié)幅度,高熔點的費托合成蠟在CPVC樹脂加工時尤為明顯,由于CPVC樹脂加工工藝參數(shù)調(diào)節(jié)范圍窄增加了產(chǎn)品的加工難度,選用高熔點的費托合成蠟可有效改善CPVC產(chǎn)品加工的后期潤滑,提升產(chǎn)品的外觀以及力學(xué)性能。 費托合成蠟可有效改善產(chǎn)品加工過程中小分子雜質(zhì)析出。提到小分子雜質(zhì)析出,很多人認(rèn)為是潤滑劑用量過多導(dǎo)致的,其實,也不盡然。潤滑劑過多,肯定會遷移到產(chǎn)品表面,特別是PVC管材的生產(chǎn),雜質(zhì)會粘附口模并聚集焦燒,使產(chǎn)品表面失去光澤。PVC加工表面雜質(zhì)析出更多地是所用穩(wěn)定劑中小分子物質(zhì)的析出,特別是鈣鋅穩(wěn)定劑,生產(chǎn)一段時間后都會出現(xiàn)雜質(zhì)析出現(xiàn)象,有的甚至更嚴(yán)重,析出的雜質(zhì)甚至粘附在定徑套上。如果配方中加入適宜的費托合成蠟,保持內(nèi)外潤滑平衡,就可有效減少雜質(zhì)的表面析出。
綜合來看,理論上,費托蠟貌似占據(jù)了天時地利人和的優(yōu)勢,但具體效益還需要實際的論證,終端能否快速接受,下游受眾群體有限,環(huán)保資源如何治理,都是亟待解決的當(dāng)務(wù)之急,但煤制油對于保障中國能源和化工原料合理的自給率具有不可替代的作用,技術(shù)研發(fā)和必要的項目示范至關(guān)重要。中國煤制油產(chǎn)能在2020年之后能否繼續(xù)保持增長,取決于國際油價走勢、中國成品油供需平衡以及煤制油下游高附加值產(chǎn)品開發(fā)。下一期,具體介紹國內(nèi)上馬的裝置和影響,敬請期待!