EBS—(PVC)樹脂內外潤滑必備佳品
EBS——乙烯雙硬脂酰胺合成蠟,是性能非常優異的內外潤滑劑,同時還可作為加工助劑和顏料的分散劑。下面青島聚乙烯蠟廠家為您詳細闡述EBS—(PVC)樹脂內外潤滑必備佳品。
中文名稱:乙撐雙硬脂酰胺
生產原料:硬脂酸和乙二胺
外觀:白色或淺黃色,形態同固體蠟相似,質地硬而堅韌
優點:對制品的熱穩定性、外觀、色澤和透明度等物理性能不產生影響
作用:內外潤滑劑;抗靜電劑;成核透明劑;分散劑;脫模劑;抗結塊劑;消光劑;脫氣劑開口劑(防粘結);非硅類消泡劑;提高溶脂(MI)
EBS產品特性
1.粒度小,可以達到分散級細度
2.內外潤滑性卓越,提高生產效率
3.可作為填充料和顏料的分散劑
4.對產品性能無任何影響,甚至可以一定程度上提高產品的穩定性。
EBS的作用原理
內潤滑劑:由于EBS分子存在極性酰胺基團,因此它對聚合物樹脂具有加工潤滑作用和低溫防粘作用,EBS可以插入聚合物樹脂內部,降低樹脂分子間的相互作用。
外潤滑劑:EBS與樹脂相容性有限,可以由樹脂內部牽引到表面,減小了樹脂粒子之間、樹脂熔體與加工設備之間的相互摩擦,防止其粘附到金屬表面,起到外潤滑作用。
EBS在塑料加工中用作潤滑脫膜劑,可提高塑料制品的質量,改善制品的外觀。
EBS有哪些應用呢?
主要應用(1):塑料
在許多熱塑性和熱固性塑料中作為內部和外部滑劑,最具代表者如 ABS、PS、AS、PVC,亦可應用于PE、PP、PVAC、醋酸纖維素(cellulose,Acctate),尼龍(Nylon),酚醛樹脂(pheonolic-Resin)、氨基塑料等,具有良好的光潔度,脫膜性。
應用示例(僅供參考)
主要應用( 2):橡膠
在合成樹脂及橡膠中加入EBS,有良好的抗粘及抗結塊效果,EBS應用于汽車用地板墊,排水管等橡膠制品起到增加表面光澤的效果。在氟橡膠加工中,可以提高膠粒提捏,加工和硫化性能。
主要應用( 3):顏料、填料分散劑
EBS作為塑料.化纖色母粒的顏料分散劑,如ABS、PS、丙綸、滌綸母粒。
EBS還可作為塑料配色用擴散粉。
根據顏料填料的加入量不同,加入量為 0.5~5%.
主要應用( 4): 粉末涂料
EBS可用作粉末涂料用流動助劑。
主要應用( 5):涂料、油墨
涂料及油漆制造時,添加EBS能提升鹽霧及防潮效果;在涂料添加本品可改善脫漆劑性能,可提高烘烤瓷漆表面的流平性。在家具拋光劑和印刷油墨中可用為消光劑。
EBS的合成方法一般可分為4種路線:1) 硬脂酸與胺類化合物反應;2) 硬脂酸酯與胺類化合物反應;3) 硬脂酰氯與胺類化合物反應;4) 腈化物的水解。硬脂酸法工藝簡單、操作方便,反應條件溫和不苛刻,反應原料易得且成本低,收率高、三廢少,但在成鹽階段生成的銨鹽中間體極易著色,使產品色值偏高,銨鹽在脫水階段有其他副反應發生,導致產品純度下降,熔程變寬。但只要加強過程控制,生產出產品完全能滿足用戶需要;酰氯法的特點是兩步反應,簡單易行、條件溫和,但后處理復雜、三廢多,總收率相對較低,且不適應當前保形勢,但色澤好;脂肪酸酯與胺的反應能獲得高純度的酰胺,收率高,但脂肪酸的酯化及酰胺化過程中醇的蒸發工藝復雜、能耗高,不利于實施清潔生產;氰化物分解雖然簡單,但原料氰化物的制備困難。
由于目前大部分EBS廠家均采用硬脂酸法生產EBS,因此下面著重探討該反應工藝。
H2NCH2CH2NH2+ 2RCOOH →
RCOO - + H3N(CH2)2NH3+- OOCR
RCOO- + H3N(CH2)2NH3+- OOCR →
RCONH(CH2)2NHCOR+ 2H2O
首先是在熔融狀態下,硬脂酸與乙二胺反應,生成中間體銨鹽(100℃左右),該中間體極易著色,在140℃以上分解,得到相應的乙酰雙硬脂酰胺。該方法工藝流程短,但反應溫度較高,一般在200℃以上,還需選擇適宜的催化劑和抗氧劑,以保證合成過程中物料不被氧化,確保產品色度。
從上面硬脂酸法生產EBS的原理分析可以看出,影響EBS色澤的主要因素,因此這里著重討論硬脂酸法生產EBS 過程中如何通過有效的工藝過程控制來改善EBS色澤,進而使產品達到用戶要求。
1 原料硬脂酸質量
原料硬脂酸的質量直接影響產品EBS的色度,一般情況下要求原料硬脂酸色度在30APHA以下,且為同種原料生產,并要求融化狀態下不變色。若硬脂酸融化狀態下色澤太差,在滴加乙二胺生成胺鹽時產品表面氧化更快,從而導致產品色澤變深。
2 乙二胺質量
乙二胺質量也是保證EBS色澤的關鍵,一般要求乙二胺含量大于99. 8%,色澤小于10APHA,且無渾濁變色現象,最好選擇進口乙二胺。
3 反應溫度
反應溫度的影響。硬脂酸與乙二胺成鹽過程是個放熱過程,反應溫度不需太高。根據文獻報道,滴加乙二胺的溫度控制在80~100℃為宜,成鹽過程為100℃左右。但是銨鹽分解是個可逆過程,迅速將水移出反應系統,才能使胺分解過程進行到底,反應溫度常常控制在160~200℃( 該溫度主要與催化劑的類型及添加量相關)。不同溫度下銨鹽分解反應的結果不同,隨著反應溫度的提高,產物的收率也相應提高,當反應溫度達到185℃左右時,收率達到最高值;與185℃ 分解相比,雖然收率高1.2%,但產品色澤偏深,脫色處理效果不好,若繼續提高反應溫度,則產物的收率又呈降低趨勢,同時產品色澤也成褐色,所以最佳反應溫度為180℃。當反應溫度<180℃時,脫水反應不夠完全,使產品得率不夠理想;當反應溫度>185℃時,銨鹽脫水更加徹底,但高溫反應會產生更多副產物,使產物收率也隨之下降;同時,太高的反應溫度會使產品的表面更容易被氧化,導致產品色澤加深。
4 乙二胺的滴加速度和反應器的攪拌效果
控制乙二胺的滴加速度也非常重要,若滴加過快,反應器內會大量起泡溢出,不僅浪費乙二胺,而且會使產品收率和色澤受到影響。但若太慢,反應時間將延長,成鹽階段生成的銨鹽中間體極易著色,也將會直接影響產品的色澤,因此選擇一個適當的滴加速度非常重要。
此外反應器的攪拌效果是否均勻也將影響色澤,因為若攪拌不均勻,反應器中物料可能出現局部過熱的現象,因此攪拌器最好選用變頻電機,以便根據反應進行的程度予以控制轉速。
5 不同抗氧劑的影響
由于反應在較高溫度下進行,容易發生氧化副反應,影響產品的收率和色澤。EBS制備的關鍵是抗氧劑的選擇,抗氧化效果的差異對產品的色澤影響極大,選擇不當則產品發黃。硼氫化物和磷酸氫鹽等均可作為抗氧劑使用。筆者經過多年生產試驗證明亞硫酸氫鈉作為抗氧劑收率最高,達到95%,但產品色澤偏深;以硼氫化鈉作抗氧劑,產品顏色變淺,但收率不高;當抗氧化劑用量不變的前提下,采用亞硫酸氫鈉和硼氫化鈉的混合物時,反應收率較高( 但需特別注意其添加量的影響),并得到EBS 的色澤較好。
6 氮氣的保護
為了保證產品色度,反應進料前需對反應釜抽真空,完畢進行氮氣徹底置換,進料后原料未升到反應溫度前,反應器中連續通入氮氣,使整個反應在氮氣氛圍中進行( 包括乙二胺),確保產品色度良好;同時氮氣連續放空,也使反應生成的水被連續不斷地帶走,從而促使反應向生成產品方向進行。
7 噴粉冷卻溫度
目前大部分EBS生產工藝反應合格后的物料均進行噴粉包裝。根據多年經驗,若物料經噴粉冷卻后在較高溫度下就開始包裝,則EBS即使包裝成型后色澤也會變深。一般情況下產品溫度50℃以下包裝,變色的可能性較小。
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