EVA對(duì)石蠟物理性能影響的研究

李弓 權(quán)亮亮 李兵

摘? ? ? 要： 通過研究不同型號(hào)、不同產(chǎn)地的EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物），將其與石蠟進(jìn)行調(diào)和，通過建立數(shù)學(xué)模型的方法考察其對(duì)石蠟物理性能的影響。結(jié)果表明：幾種EVA產(chǎn)品對(duì)石蠟性能影響基本相同，只是作用程度有所差別，即可以大幅提高石蠟產(chǎn)品的黏度，同時(shí)適當(dāng)提高其硬度，對(duì)熔點(diǎn)和滴熔點(diǎn)的作用并不明顯。因此，可以選擇用EVA來(lái)提高石蠟或特種蠟產(chǎn)品的黏度和硬度指標(biāo)。

關(guān)? 鍵? 詞：EVA;石蠟;黏度;針入度;熔點(diǎn);滴熔點(diǎn);數(shù)學(xué)模型

中圖分類號(hào)：TE626.8+8? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A? ? ? ?文章編號(hào)： 1671-0460（2020）09-1915-05

Abstract： Different types and original places of （Ethylene vinyl acetate copolymer） were studied. It was mixed with paraffin wax， and effect of EVA on physical properties of paraffin wax was investigated through establishing mathematical model. The results showed that several kinds of EVA products had similar effect on paraffin performance， but the degree of action was different. Eva greatly improved the viscosity and the hardness of paraffin wax， but had not obvious effect on the melting point and drop melting point. Therefore， EVA can be used to improve the viscosity and the hardness of the wax and special wax.

Key words： EVA; Paraffin wax; Viscosity; Penetration index; Melting point; Drop melting point; Mathematical model

EVA全名為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，是一種高分子聚合物，具有優(yōu)良的耐水性、耐腐蝕性、保溫性等，被廣泛應(yīng)用于發(fā)泡、玩具制造及熱熔膠等領(lǐng)域。由于其良好的混溶性，經(jīng)常可以當(dāng)作添加劑與石蠟混合，對(duì)石蠟性能進(jìn)行改進(jìn)，改善石蠟本身的硬度、黏性、塑性、韌性、熱封性和防潮性能，使改性后的石蠟應(yīng)用更加廣泛，可以制備出滿足特殊使用要求的特種蠟產(chǎn)品，從而提高石蠟產(chǎn)品附加值[1]。

本文通過研究不同型號(hào)、不同產(chǎn)地的EVA，將其作為添加劑，按一定比例與石蠟進(jìn)行調(diào)和，測(cè)試石蠟物理性能的變化，并研究其變化規(guī)律，預(yù)測(cè)其變化趨勢(shì)，為今后特種蠟研制工作提供理論依據(jù)。

1? 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.1? 實(shí)驗(yàn)原料

實(shí)驗(yàn)所用的基礎(chǔ)原料為撫順石化公司生產(chǎn)的58號(hào)全煉蠟，性質(zhì)分析見表1。

EVA選用化工部上海化工研究院天勝公司生產(chǎn)的EVA-A、EVA-B和由加拿大AT公司生產(chǎn)EVA-D三種牌號(hào)的樣品，性能指標(biāo)見表2。

1.2? EVA-A對(duì)58#蠟的影響

按比例將EVA-A與58#蠟進(jìn)行調(diào)和，并進(jìn)行性質(zhì)分析，詳細(xì)分析結(jié)果見表3。

本文采用數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)的方法，建立數(shù)學(xué)模型曲線，圖1至圖4中橫軸表示添加劑加入的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，縱軸表示相對(duì)應(yīng)各物理指標(biāo)的數(shù)值，虛線為局部加和曲線，假設(shè)添加劑的加入量對(duì)各物性指標(biāo)的影響呈線性關(guān)系[2]。實(shí)線為擬合曲線，是添加劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與各物性指標(biāo)實(shí)際的函數(shù)關(guān)系曲線，是根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)的擬合方程得出的。若數(shù)據(jù)點(diǎn)在加和曲線下部，表示呈現(xiàn)對(duì)抗效應(yīng);若數(shù)據(jù)點(diǎn)在加和曲線上部，表示呈現(xiàn)協(xié)同效應(yīng);若數(shù)據(jù)點(diǎn)在線上則表示加和效? 應(yīng)[3]。

根據(jù)表3的分析結(jié)果，建立熔點(diǎn)的數(shù)學(xué)擬合曲線方程為：

從圖1至圖4可以看出，EVA-A可以同時(shí)提高58#蠟的熔點(diǎn)、滴熔點(diǎn)、黏度和硬度。具體來(lái)說(shuō)，就是對(duì)滴熔點(diǎn)和硬度呈現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)，對(duì)熔點(diǎn)和黏度呈現(xiàn)對(duì)抗效應(yīng)，其中對(duì)黏度提升最明顯（由? ? ? ?4.050 mm2·s-1提升到85.95 mm2·s-1）。

1.3? EVA-B對(duì)58#蠟的影響

按比例將EVA-B與58#蠟進(jìn)行調(diào)和，并進(jìn)行性質(zhì)分析，詳細(xì)分析結(jié)果見表4。

根據(jù)表4的分析結(jié)果，建立熔點(diǎn)的數(shù)學(xué)擬合曲線方程為：

滴熔點(diǎn)的數(shù)學(xué)擬合曲線方程為：

從圖5至圖8可以看出，EVA-B可以提高58#蠟的滴熔點(diǎn)、黏度和硬度，同時(shí)降低其熔點(diǎn)。其中滴熔點(diǎn)和黏度的影響基本符合線性加和規(guī)律，硬度則呈現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)。此外，對(duì)黏度提升最明顯（由 4.050 mm2·s-1增加到127.7 mm2·s-1），滴熔點(diǎn)有小幅增加，熔點(diǎn)則呈現(xiàn)緩慢減少趨勢(shì)。

1.4? EVA-D對(duì)58#蠟的影響

按比例將加拿大產(chǎn)AT牌EVA-D與58#蠟進(jìn)行調(diào)和，并進(jìn)行性質(zhì)分析，分析結(jié)果見表5。

根據(jù)表5的分析結(jié)果，建立熔點(diǎn)的數(shù)學(xué)擬合曲線方程為：

不同溫度下，針入度的數(shù)學(xué)擬合曲線方程為：

由圖9、圖10、圖11、圖12可以看出，EVA-D可以提高58#蠟的滴熔點(diǎn)、黏度和硬度，同時(shí)降低其熔點(diǎn)。熔點(diǎn)降低，滴熔點(diǎn)升高，且對(duì)兩者影響幅度都不大。對(duì)黏度影響呈現(xiàn)對(duì)抗效應(yīng)，對(duì)硬度（尤其對(duì)高溫硬度）的影響呈現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)，且對(duì)兩者影響幅度都比較大。

2? 結(jié) 論

本文經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，利用分析數(shù)據(jù)，通過建立數(shù)學(xué)模型的方法討論了不同牌號(hào)、不同產(chǎn)地的EVA作為添加劑與石蠟調(diào)和后，對(duì)其各方面性能的影響規(guī)律。最終得出結(jié)論：三種EVA產(chǎn)品對(duì)石蠟性能的影響基本相同，只是作用程度有所差別，即可以大幅提高石蠟產(chǎn)品的黏度，同時(shí)提高其硬度，而對(duì)熔點(diǎn)和滴熔點(diǎn)的作用不明顯。

因此，可以選擇用EVA來(lái)提高石蠟或特種蠟產(chǎn)品的黏度和硬度指標(biāo)，并將該結(jié)論應(yīng)用到特種蠟研究和生產(chǎn)中去，為新產(chǎn)品開發(fā)奠定理論基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王林，金秀英，吳偉，等.微晶蠟和聚乙烯蠟對(duì)石蠟性能改進(jìn)研究[J].當(dāng)代化工，2018，47（7）：1383-1386.

[2]鄢宇也.添加劑對(duì)石蠟物理性質(zhì)的影響[J].當(dāng)代化工，2007，36（3）：246-301.

[3]黃玉秋，祈勝杰.兩種聚乙烯蠟對(duì)石蠟物理性能的影響[J].化工文摘，2008（5）：28-30.

[4]張建雨，朱麗實(shí).物理改性石油蠟及其應(yīng)用[J].煉油設(shè)計(jì)，1999，29（3）：57-59.

[5] 孫潤(rùn)鶴，朱峰.蠟對(duì)EVA熱熔膠性能影響的研究[J].廣東化工，2016，43（5）：84-85.

[6]GRIGOREVA N G， BUBENNOV S V， KHALILOV L M， et al. Dimerization of norbornene on zeolite catalysts [J]. Chinese Journal of Catalysis，2015（3）：268-273.

[7]方建波，顧浩.添加劑對(duì)石蠟熔點(diǎn)和滴熔點(diǎn)影響的分段函數(shù)數(shù)學(xué)模型[J].化學(xué)世界，2015，56（5）：266-270.

[8]方建波，顧浩.關(guān)于兩篇添加劑對(duì)石蠟針入度影響論文的商榷[J].當(dāng)代化工，2014，43（12）：2658-2660.

[9]宋宇翔，楊藏軍，吳亮，等.添加劑對(duì)石蠟物理性能影響的研究[J].應(yīng)用化工，2014，43（4）：636-638.

[10]李玉慶，陳文藝，崔蕊等.復(fù)合添加劑對(duì)石蠟性能影響的研究[J].當(dāng)代化工，2012，41（4）：342-344.