一种利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法与流程
本发明涉及高分子，尤其是涉及一种利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法。
背景技术：
1、聚乙烯蜡(pew)为低分子聚乙烯，具有低粘度、高熔点、耐热性好、润滑性佳的特点，是一种重要的化工原料，被广泛应用于多种领域。
2、目前，聚乙烯蜡的制备主要包括乙烯聚合法、乙烯裂解法、聚乙烯副产提纯法。乙烯裂解法由于生产成本低、产量高，生产工艺简单，已成为多数厂家普遍采用的一种聚乙烯蜡的生产方式。
3、聚乙烯裂解法通常以聚乙烯为原料，在高温剪切的条件下，将高分子量聚乙烯裂解成具有特定分子量的聚乙烯。但在裂解过程中，聚烯烃的分子化学键在热力和剪切过程随机断裂，不容易控制反应极性，导致生成的聚乙烯蜡分子键的长度不一致，分子量离散指数大，分布宽，容易增大聚乙烯蜡后续加工和应用的难度。因此，仍有改进的空间。
技术实现思路
1、为了降低聚乙烯蜡分子量的离散指数，本申请提供一种利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法。
2、第一方面，本申请提供一种利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法，采用如下的技术方案：
3、一种利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法，包括以下步骤：
4、s1，将塑料挤出机输送端温度设置为200-220℃，熔融端温度设置为230-250℃，连接管的温度设置为180-200℃，加热并保温；
5、s2，往塑料挤出机中加入高密度聚乙烯、四氧化三铁改性蒙脱石、溶剂，设置螺杆转速为5-10r/min，持续搅拌30-40分钟；
6、s3，搅拌结束，将塑料挤出机中的物质以0.9-1.4m3/s的速度喷洒至冷却罐中，即得混合物；s4，将制得的粉末状聚乙烯蜡通过磁分离器，得到粉末状聚乙烯蜡。
7、通过采用上述技术方案，采用分区控温，并调整螺杆转速控制高密度聚乙烯在不同反应区间的停留时间，制备低分子量的聚乙烯蜡；再以蒙脱石作为催化剂，提高高密度聚乙烯的裂解速率，使生成的聚乙烯蜡的分子量分布范围更窄，离散指数更小；同时，由于蒙脱石具有良好的抗碳性，在反应的过程中不容易形成焦炭导致催化剂在后续的反应过程中催化活性降低，从而影响热裂解反应的进程，有利于制备质量更佳的聚乙烯蜡。但蒙脱石作为催化剂，不容易从聚乙烯蜡中分离出来，从而容易影响聚乙烯蜡的纯度。将四氧化三铁负载在蒙脱石上制备四氧化三铁改性蒙脱石，使四氧化三铁改性蒙脱石具有一定的磁性，后期能通过磁分离机将四氧化三铁改性蒙脱石从粉末状的聚乙烯蜡中分离出来。同时，由于四氧化三铁的负载，进一步增强了蒙脱石的催化性能；另外负载后的四氧化三铁在裂解反应进行的过程中不容易形成焦炭，从而导致降低催化效率。
8、优选的，所述四氧化三铁改性蒙脱石的制备方法为：s1，取蒙脱石研磨、过筛；s2，将蒙脱石置于十六烷基三甲基溶液，加热搅拌、离心干燥，得有机化的蒙脱石；s3，将有机化的蒙脱石、硅酸四乙酯、四氧化三铁、乙醇，加热搅拌、离心干燥，即得四氧化三铁改性蒙脱石。
9、通过采用上述技术方案，在蒙脱石的孔隙中负载四氧化三铁，有利于提高蒙脱石的磁性，使蒙脱石能通过磁性进行回收；同时，由于四氧化三铁的添加，还有利于进一步增强蒙脱石的催化性，同时负载后的四氧化三铁在催化裂解蒙脱石的过程中，不容易形成焦炭，影响催化裂解的效率。
10、优选的，所述s1中，过筛的筛网为150目。
11、通过采用上述技术方案，将研磨后的蒙脱石过筛，筛选具有一定粒度的蒙脱石，有助于提高四氧化三铁的负载率，进一步提高四氧化三铁改性蒙脱石的催化效率以及回收效率。
12、优选的，所述s3中，蒙脱石、硅酸四乙酯、四氧化三铁、乙醇的质量比例为1：8：(1-2)：1000。
13、通过采用上述技术方案，以特定比例的原料制备四氧化三铁改性蒙脱石，有利于提高蒙脱石和四氧化三铁在溶剂中的分散性，使四氧化三铁能与蒙蒙脱石充分充分接触，提高四氧化三铁的负载率，进一步提高四氧化三铁改性蒙脱石的催化效率以及回收效率。
14、制备高负载聚的四氧化三铁改性蒙脱石。
15、优选的，所述s2中，加热温度为50-60℃；所述s3中，加热温度为50-60℃。
16、通过采用上述技术方案，以特定的反应温度制备四氧化三铁改性蒙脱石，有利于提高反应效率，制备四氧化三铁负载率高的四氧化三铁改性蒙脱石。
17、优选的，所述高密度聚乙烯的分子量为30-50万。
18、通过采用上述技术方案，以特定范围分子量的高密度聚乙烯作为制备聚乙烯蜡的原料，使反应的过程中更容易通过控制温度和反应时间制得具有高纯度、良好线性分布的聚乙烯蜡。
19、优选的，所述四氧化三铁改性蒙脱石与高密度聚乙烯的质量比例为(1-2)：(98-99)。
20、通过采用上述技术方案，将四氧化三铁改性蒙脱石与高密度聚乙烯按照上述质量比例添加进行裂解反应，有助于使高密度聚乙烯进行充分的催化热裂解反应，提高聚乙烯蜡的产率。
21、优选的，所述溶剂为石油醚。
22、通过采用上述技术方案，以上述一种或多种物质作为溶剂，有助于使已分离裂解的产物不容易出现凝胶效应，提高聚乙烯蜡的产量，同时降低聚乙烯蜡的离散指数。
23、第二方面，本申请提供一种一种聚乙烯蜡，采用如下的技术方案：
24、一种聚乙烯蜡，采用上述的方法制备所得。
25、通过采用上述技术方案，按照上述步骤分步制备聚乙烯蜡，有利于纯度高、分子量分布窄、离散指数小的聚乙烯蜡。
26、综上所述，本申请具有以下有益效果：
27、1、通过采用分区控温，并调整螺杆转速控制高密度聚乙烯在不同反应区间的停留时间，制备低分子量的聚乙烯蜡；再以蒙脱石作为催化剂，有利于提高高密度聚乙烯的裂解速率，使生成的聚乙烯蜡的分子量分布范围更窄，离散指数更小；同时，由于蒙脱石具有良好的抗碳性，在反应的过程中不容易形成焦炭导致催化剂在后续的反应过程中催化活性降低，从而影响热裂解反应的进程，有利于制备质量更佳的聚乙烯蜡。但蒙脱石作为催化剂，不容易从聚乙烯蜡中分离出来，从而影响聚乙烯蜡的纯度。将四氧化三铁负载在蒙脱石上制备四氧化三铁改性蒙脱石，四氧化三铁改性蒙脱石具有一定的磁性，后期能通过磁分离机将四氧化三铁改性蒙脱石从粉末状的聚乙烯蜡中分离出来。同时，由于四氧化三铁的负载，进一步增强了蒙脱石的催化性能；另外负载后的四氧化三铁在裂解反应进行的过程中不容易形成焦炭，降低催化效率。
28、2、通过在蒙脱石的孔隙中负载四氧化三铁，有利于提高蒙脱石的磁性，使蒙脱石能通过磁性进行回收；同时，由于四氧化三铁的添加，还有利于进一步增强蒙脱石的催化性，同时负载后的四氧化三铁在催化裂解蒙脱石的过程中，不容易形成焦炭，影响催化裂解的效率。
技术特征：
1.一种利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.s3，搅拌结束，将塑料挤出机中的物质以0.9-1.4m3/s的速度喷洒至冷却罐中，即得混合物；
3.根据权利要求1所述的一种利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法，其特征在于：所述四氧化三铁改性蒙脱石的制备方法为：s1，取蒙脱石研磨、过筛；s2，将蒙脱石置于十六烷基三甲基溶液，加热搅拌、离心干燥，得有机化的蒙脱石；s3，将有机化的蒙脱石、硅酸四乙酯、四氧化三铁、乙醇混合均匀，加热搅拌、离心干燥，即得四氧化三铁改性蒙脱石。
4.根据权利要求2所述的一种利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法，其特征在于：所述s1中，过筛的筛网为150目。
5.根据权利要求2所述的一种利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法，其特征在于：所述s3中，蒙脱石、硅酸四乙酯、四氧化三铁、乙醇的质量比例为1：8：（1-2）：1000。
6.根据权利要求2所述的一种利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法，其特征在于：所述s2中，加热温度为50-60℃；所述s3中，加热温度为50-60℃。
7.根据权利要求1所述的一种利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法，其特征在于：所述高密度聚乙烯的分子量为30-50万。
8.根据权利要求1所述的一种利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法，其特征在于：所述四氧化三铁改性蒙脱石与高密度聚乙烯的质量比例为（1-2）：（98-99）。
9.根据权利要求1所述的一种利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法，其特征在于：所述溶剂为石油醚。
10.一种聚乙烯蜡，其特征在于：由权利要求1-8任一所述的一种利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法制备所得。
技术总结
本发明涉及高分子技术领域，具体公开了一种利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法。利用高密度聚乙烯生产聚乙烯蜡的方法为：将高密度聚乙烯、四氧化三铁改性蒙脱石、溶剂投入塑料挤出机中，再调整塑料挤出机各区域的温度和螺杆转速，最后经过高速喷洒、冷却、磁吸，制得粉磨状聚乙烯蜡。本发明的制备方法还具有简单方便、易于工业化生产的优点。
技术研发人员：戚海锋,焦伟文
受保护的技术使用者：广东泰利新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23