專利名稱：：一種在溶劑中制備聚乙烯蠟的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種聚合物蠟的合成方法，具體地說，涉及一種用溶劑制備聚乙烯蠟(PEW)的方法。
背景技術(shù)：
：聚乙烯蠟附加值高，生產(chǎn)成本高，價格昂貴，國內(nèi)產(chǎn)量供不應(yīng)求。普通的聚乙烯蠟主要用在皮鞋油等上光劑中，用量不多，而改性蠟、氧化蠟用量多，具有潤滑、脫膜、顏料分散等功能，對涂膜的防劃痕也具有重要功能作用。在油墨方面無論是凹版、凸版、水性、油性油墨都離不開氧化聚乙烯蠟，在提高耐磨性的同時可以提高抗結(jié)塊性。在織物整理中，即可以提高紡制過程的工藝性，又可以保證產(chǎn)品質(zhì)量。國際慣例確定的含蠟水平模式為8%。在高檔紙張及皮革涂飾中都作為優(yōu)質(zhì)上光劑使用。另外，在建筑行業(yè)上制作防凍耐寒的瀝青混凝土；橡膠加工行業(yè)中用為高分子材料加工潤滑劑；紡織行業(yè)上用作定鈹劑；機(jī)械加工行業(yè)中用作研磨劑；還可以作為靜電復(fù)印用調(diào)色劑等。特別是近年來超細(xì)粉技術(shù)突破，為氧化聚乙烯的發(fā)展提供了更大的空間，開發(fā)研究系列新型氧化聚乙烯蠟是十分重要而有前途的工作。廢塑料的回收利用方法主要有填埋法、焚燒法、再生利用法和化學(xué)回收法。目前很多國家仍采用填埋法來處理廢塑料，填埋法簡單易行，但會造成環(huán)境污染，而且資源利用率極低。焚燒法可以用來處理混合廢塑料，但燃燒產(chǎn)生的氣體中含有致癌的二噁英及其它一些有毒氣體，給人類健康造成危害。再生利用法中最典型的方法是熔融再生法，再生塑料產(chǎn)品的質(zhì)量一般比較差。而且再生塑料制品很快又會變成廢塑料垃圾，所以熔融再生無法從根本上消除廢塑料污染。廢塑料的化學(xué)回收以裂解法為主，目的是回收單體原料或液體燃料，近年來油化技術(shù)研究較多，并取得了可喜進(jìn)展，主要包括熱裂解、催化裂解、熱解_催化改質(zhì)工藝等，典型技術(shù)有德國的Veba法、英國的BP法和日本的富士回收法等規(guī)模較大，已進(jìn)入商業(yè)化階段，另外還有BASF過程、USS工藝、Kurata法等。我國自"八五"攻關(guān)以來，對油化技術(shù)也做了大量的研究，并有專利發(fā)表，全國各地相繼建成了一批工業(yè)模式生產(chǎn)試驗(yàn)裝置，主要以廢塑料生產(chǎn)汽、柴油，但由于研究不夠深入，生產(chǎn)中存在很多問題，其中工藝過程不能連續(xù)化生產(chǎn)；油品收率低；油品質(zhì)量差，不能直接作為商品車用燃料銷售，加之區(qū)域分散、規(guī)模小，無法進(jìn)行有效的二次加工改質(zhì)，難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益，是制約其發(fā)展的根本因素。關(guān)于廢聚乙烯塑料熱裂解制聚乙烯蠟的研究已有報道，如KobayashiT(1984，英國)、GensacP(1987，法國)、Kirkwod0(1992，歐洲)、山中隆志(1992，日本)、0isponsJ(1994，法國)、何長江(2000，中國)等的專利，均涉及裂解聚乙烯制蠟的技術(shù)，但采用的裂解反應(yīng)釜不同，加熱和分離方式不同。對以上的熱解制蠟工藝進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)存在著以下問題1.對原料具體情況沒有進(jìn)行調(diào)查分析。聚乙烯還可分為HDPE(HDPE)、LDPE(LDPE)、LLDPE(線性低密度聚乙烯)等，尤其HDPE和LDPE最多；2.對工業(yè)生產(chǎn)中存在的問題未進(jìn)行足夠的分析。實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，傳熱的改善、結(jié)焦的預(yù)防和污染的防制等方面可能會出現(xiàn)許多問題，以上專利均未進(jìn)行探討。在溶劑體系中制備低分子量聚乙烯蠟有利于熱量傳遞，使反應(yīng)比較均勻地進(jìn)行，可以有效防止局部過熱造成的過度裂解和積炭現(xiàn)象的發(fā)生，防止部分反應(yīng)原料纏聚在反應(yīng)釜內(nèi)溫度相對較低的攪拌器上，使所得產(chǎn)品易分離。迄至今日，急需研制一種在溶劑中制備聚乙烯蠟的方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，而提供一種用溶劑制備聚乙烯蠟的方法。本發(fā)明目的可以通過如下措施來實(shí)現(xiàn)以高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和自行收集廢棄聚乙烯PE塑料袋(洗凈，剪碎)各100g為原料，在100mL溶劑的作用下，升溫至反應(yīng)溫度，裂解一定時間，降至室溫出料，處理后得到低分子量聚乙烯蠟。其中的溶劑可以為水，環(huán)己烷和四氫萘，優(yōu)選四氫萘和環(huán)己烷，更優(yōu)選四氫萘。反應(yīng)溫度通常為溶劑的沸點(diǎn)至50(TC，優(yōu)選為100°C40(TC，更優(yōu)選為260°C360°C。裂解時間為224h，優(yōu)選416h，更優(yōu)選612h。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)溶劑體系有利于熱量傳遞，使反應(yīng)可以較均勻進(jìn)行，并能有效防止過度裂解和積炭現(xiàn)象，防止部分反應(yīng)原料纏聚在攪拌器上，產(chǎn)品易分離；聚乙烯蠟分子量低(1825-2826)，色度淺(白色或淺黃)，軟化點(diǎn)為100.6110.8°C。具體實(shí)施例方式下面列舉2個實(shí)施例，對本發(fā)明的進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限制。實(shí)施例l取約100g高密度聚乙烯(HDPE)放入高壓反應(yīng)釜，加入選定的溶劑100ml(水，環(huán)己烷，四氫萘)，密封反應(yīng)釜，氮?dú)獯祾呒s10min置換驅(qū)除反應(yīng)釜中空氣，開啟攪拌裝置，升溫至36(TC裂解8h，降至室溫出料，過濾干燥，回收部分溶劑，制得低分子量聚乙烯蠟，其結(jié)果見表l。表1不同溶劑的反應(yīng)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>從表l可以看出，用四氫萘和環(huán)己烷合成的聚乙烯蠟為白色粉末，原料沒有纏聚現(xiàn)象，但四氫萘沸點(diǎn)高，所以溶劑回收率較高；而用水作溶劑雖然也能得到聚乙烯蠟，但分子量較高，且反應(yīng)后原料纏聚在攪拌器上。實(shí)施例2以LDPE、HDPE和廢棄PE包裝袋作原料，以四氫萘為反應(yīng)溶劑，方法同實(shí)施例l，結(jié)果見表2。表2不同反應(yīng)原料的對比結(jié)果LDPEHDPE廢塑料產(chǎn)品外觀白色細(xì)粉狀白色細(xì)粉狀微黃色細(xì)粉狀收率接近100%,接近100%,接近100%，無裂解氣無裂解氣襯量1825.52815.82825.5軟化點(diǎn)100.6110.2110.8其它無纏聚現(xiàn)象從表2可以看出，三種原料都可用來制備得到低分子量聚乙烯蠟，差別在于用廢塑料制備的產(chǎn)品顏色為微黃色。權(quán)利要求一種在溶劑中制備聚乙烯蠟的方法，其特征在于原料100g在100mL溶劑的作用下，升溫至反應(yīng)溫度，裂解一定時間，降至室溫出料，處理后得到低分子量聚乙烯蠟。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在溶劑中制備聚乙烯蠟的方法，其特征在于所述的原料為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和自行收集廢棄聚乙烯袋經(jīng)洗凈，剪碎待用。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在溶劑中制備聚乙烯蠟的方法，其特征在于所述的溶劑為水，環(huán)己烷和四氫萘，優(yōu)選環(huán)己烷和四氫萘，更優(yōu)選四氫萘。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在溶劑中制備聚乙烯蠟的方法，其特征在于所述的處理包括過濾干燥，回收部分溶劑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在溶劑中制備聚乙烯蠟的方法，其特征在于所述的反應(yīng)溫度通常為溶劑的沸點(diǎn)至50(TC，優(yōu)選100°C40(TC，更優(yōu)選為260°C360°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在溶劑中制備聚乙烯蠟的方法，其特征在于所述的裂解時間為224小時，優(yōu)選416h，更優(yōu)選612h。全文摘要本發(fā)明涉及一種用溶劑制備聚乙烯蠟的制備方法，原料100g在100mL溶劑的作用下，升溫至反應(yīng)溫度，裂解一定時間，降至室溫出料，處理后得到低分子量聚乙烯蠟；原料為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和自行收集廢棄聚乙烯PE經(jīng)洗凈，剪碎塑料袋；溶劑為水，環(huán)己烷和四氫萘；反應(yīng)溫度通常為溶劑的沸點(diǎn)至500℃；裂解時間為2～24h。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是溶劑體系使反應(yīng)可以較均勻進(jìn)行，并能有效防止過度裂解和積炭現(xiàn)象，防止部分反應(yīng)原料纏聚在攪拌器上，產(chǎn)品易分離。文檔編號C08F110/02GK101724108SQ20081022393公開日2010年6月9日申請日期2008年10月10日優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日發(fā)明者丁福臣,冀德坤,易玉峰,王瑩,王虹,范成偉,遲姚玲申請人:北京石油化工學(xué)院