首先,我們先簡(jiǎn)單了解一下什么是費(fèi)托合成蠟,費(fèi)托蠟主要由相對(duì)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(diǎn)、窄熔點(diǎn)范圍、低油含量、低針入度、低遷移率、低熔融粘度、堅(jiān)硬、耐磨及穩(wěn)定性高。費(fèi)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(fèi)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(rùn)滑效果明顯。(2.)費(fèi)托蠟為飽和直連烷烴,不含雙鍵,抗氧化能力強(qiáng),產(chǎn)品耐候性好。(3.)費(fèi)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(rùn)滑效果。使用量?jī)H為PE蠟的70-80%。費(fèi)托蠟與PVC相容性較好,作為內(nèi)外潤(rùn)滑劑都可勝任?勺鳛榱己玫膬(nèi)潤(rùn)滑劑有效控制剪切條件、促進(jìn)流動(dòng)、控制摩擦和熔融性能,從而提高熱穩(wěn)定性。同時(shí),費(fèi)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(fèi)托工藝可以合成不同鏈長(zhǎng)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(fèi)托蠟的具體用途;PVC常用的熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)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(jìn)行配方設(shè)計(jì),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(rùn)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(dòng)性和制品的脫模性,防止在機(jī)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(shí)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(rùn)滑劑,加入內(nèi)潤(rùn)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(rùn)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(dòng)性使其容易熔融和成型。一般來講,內(nèi)潤(rùn)滑劑促進(jìn)塑化,外潤(rùn)滑劑延遲塑化。PVC-U塑化程度在65%左右,其各項(xiàng)力學(xué)性能最好。因此,合理兼顧PVC樹脂流動(dòng)性、防粘性和塑化速率,也就是要使內(nèi)、外潤(rùn)滑作用平衡,達(dá)到能經(jīng)濟(jì)連續(xù)生產(chǎn)的目的。
然后,我們看一下費(fèi)托蠟如何改善PVC加工性能的;VC樹脂加工具有流動(dòng)性差、熱穩(wěn)定性差、易分解等特點(diǎn),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(rùn)滑劑的選擇至關(guān)重要,添加量少又能達(dá)到同樣的潤(rùn)滑效果是對(duì)潤(rùn)滑劑的一項(xiàng)重要要求,費(fèi)托合成蠟正好符合這一要求。這降低了配方設(shè)計(jì)的難度,有效提高抗沖劑以及加工助劑的使用效率。費(fèi)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(zhǎng)熱穩(wěn)定時(shí)間,增加工藝溫度的調(diào)節(jié)幅度,高熔點(diǎn)的費(fèi)托合成蠟在CPVC樹脂加工時(shí)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(diǎn)的費(fèi)托合成蠟可有效改善CPVC產(chǎn)品加工的后期潤(rùn)滑,提升產(chǎn)品的外觀以及力學(xué)性能。 費(fèi)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(rùn)滑劑用量過多導(dǎo)致的,其實(shí),也不盡然。潤(rùn)滑劑過多,肯定會(huì)遷移到產(chǎn)品表面,特別是PVC管材的生產(chǎn),雜質(zhì)會(huì)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(shí)間后都會(huì)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(fèi)托合成蠟,保持內(nèi)外潤(rùn)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(fèi)托蠟貌似占據(jù)了天時(shí)地利人和的優(yōu)勢(shì),但具體效益還需要實(shí)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(duì)于保障中國(guó)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(xiàng)目示范至關(guān)重要。中國(guó)煤制油產(chǎn)能在2020年之后能否繼續(xù)保持增長(zhǎng),取決于國(guó)際油價(jià)走勢(shì)、中國(guó)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(guó)內(nèi)上馬的裝置和影響,敬請(qǐng)期待!