废旧聚乙烯裂解制聚乙烯蜡的研究进展.pdf

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1、第24卷第6期广东石油化工学院学报V01．24No．62014年12月JournalofGuangdongUniversityofPetrochemicalTechnologyDecember2O14废旧聚乙烯裂解制聚乙烯蜡的研究进展黄军左(广东石油化工学院学科建设办公室，茂名525000)摘要：废聚乙烯在废旧塑料中所占的比例较大，如何低碳回收利用废旧聚乙烯已成为人们十分关注的问题。文章综述了聚乙烯蜡的性能、应用及废旧聚乙烯裂解制聚乙烯蜡的机理和技术，指出了其今后的发展前景。关键词：废旧聚乙烯；裂解；聚乙烯蜡中图分类号：TQ325．1文献标识码：A文章编号：2095—2562(2014)06

2、一OOO6—03我国已成为全世界最大的塑料消费国，如我们日常生产生活中的聚乙烯塑料，其与其他塑料的用量比例约为48：52，即聚乙烯的实际消耗量已接近50％。我国也已成为全世界最大的废旧塑料市场国，但在废旧塑料回收利用方面，我国仍处于起步阶段，国内废旧塑料回收率约为25％，而且废弃塑料及包装物回收利用率还不到10％。因此废聚乙烯的再生利用势在必行。目前，对于废塑料的回收利用技术尚不完善，主要处理废旧塑料的方法：填埋法、再生利用法、焚烧法、超临界水化学回收法、生物降解法和化学回收法。我国废旧塑料的回收主要以物理再生为主，与国外的物理再生、能量回收、化学还原和用作固体燃料等方法相比，绝大多数的处理

3、工艺落后，产品技术含量较低，附加值不高n]。在常见的废塑料处理方法中，将其裂解或者催化裂解，制成小分子物(燃气、燃油或者蜡)，是一种资源利用率尚佳的化学回收法，也不失为一种处理废塑料的绝佳选择，因此由废旧塑料制取聚乙烯蜡在经济上具有可行性J。1聚乙烯蜡的性能与用途聚乙烯蜡(PEw)，即低分子量聚乙烯，其结构式(一cH2一cH2一)，相对分子量1000～4000，滴熔点大于95℃[9。通常聚乙烯蜡按其密度分为高、中、低三个系列【1。聚乙烯蜡无味、无臭、惰性，呈白色或淡黄色，为粉末状、片状或块状固体，在104—130℃下可熔融，在高温时亦可溶解于树脂和溶剂，但在降温时会部分析出_1。聚乙烯蜡具有

4、无腐蚀、毒性小、软化点高、熔融黏度低以及良好的润滑性、流动性和分散性等优点，并且其手感爽滑、硬度高、耐热性、耐磨性和耐化学性好，而且改变配比和投加方式可赋予混合体系不同的光泽，所以应用范围十分广泛¨引。PEw广泛用于化工的各个生产领域，主要用于石油、化工、纺织、轻工和造纸等行业。如在塑料成型加工过程中，PEw用做颜料分散剂、光亮剂和润滑剂等，增强塑化程度，提高制品的韧性和表面光泽度；在色母料的加工中，PEw用做内分散剂，尤其广泛应用于聚烯烃色母粒；在橡胶行业中，PEW用作脱模剂，提高产品脱膜后的表面光亮度及光滑度，以减少石蜡用量，并降低生产成本；在油墨、油漆制造中，PEW用作耐腐蚀剂、擦亮剂

5、和马路标志漆、划线漆的分散剂、光亮剂，其使用不仅具有较好的防沉降作用，而且使制品有良好的光泽和立体感；纺织加工中，PEW可用作润滑剂、柔软剂；在涂料行业中，PEW主要用于玻璃瓶涂料和纸板涂料，可提高涂料的持久度和光泽；并广泛用于汽车蜡，底板蜡，上光蜡等，在各种蜡制品的生产中，PEW可提高蜡制品的软化点，增加其表面光泽度及强度¨。其下游产品主要有异型材、塑料薄膜、塑料管材、编织品和塑料容器等，质量好的聚乙烯微粉蜡尚用于化妆品和个人护理品。聚乙烯蜡氧化收稿Et期：2014—10—10；修回日期：2014—10—16作者简介：黄军左(1967一)，女，浙江余姚人，教授，硕士，主要从事精细化工及高分

6、子化学改性的研究。第6期黄军左：废旧聚乙烯裂解制聚乙烯蜡的研究进展7后得到氧化聚乙烯蜡，其应用于造纸、皮革加工、涂料和皮鞋油等方面性能更佳引。聚乙烯蜡的综合利用主要指直接利用、聚乙烯蜡超细粉化后的利用及聚乙烯蜡功能化后的利用，其中聚乙烯蜡的超细粉化是近年来发展的高新技术，目前超细粉的生产技术已经工业化，并得到越来越多行业的重视。2裂解机理聚烯烃的裂解途径有高温热裂解、低温催化降解，均遵循自由基降解机理，即断链发生在聚合物链的任意位置，随之生成分子量不同的产物，若继续裂解，则会生成分子量更小的物质(气态或液态)。而裂解反应是碳正离子与自由基共同作用的结果，目前普遍认为的催化裂解机理如下[2]。

7、聚乙烯降解时，首先是分子量急剧降低，然后接近一个常数值，并且仅在温度高于290℃时降解才开始变得较为显著[1。(1)酸催化剂质子攻击聚合物：一(CH2)2一+H一一(CH2)2H一+X一或通过碳正离子夺取聚合物链上氢原子引发裂解反应：一(CH2)2一+R一一(CH2)2H一+RH(2)聚合物剪切作用下链发生断裂：一(CH2)H一一一(CH2)H一+一(CH2)一裂解温度与停留时间是决定聚乙烯蜡分子量分布的重要