聚异丁烯厂家价格
您当前的位置 : 首 页 > 新闻资讯 > 新闻资讯

硬脂酸法生产EBS 过程中如何通过有效的工艺过程控制来改善EBS色泽

2022-03-04 13:03:09

为大部分热固性,热塑性塑料的内润滑剂和外润滑剂,是良好的颜料分散剂,可使操作顺利进行,提高Z终产品的质量。由于在其分子结构中含有二个酰胺基-C-NH-,因而该产品加入塑料后,使塑料制品具有较好的防静电性,使塑料制品不易“吸尘”着脏。
作用:内外润滑剂;抗静电剂;成核透明剂;分散剂;脱模剂;抗结块剂;消光剂;脱气剂开口剂(防粘结);非硅类消泡剂;提高溶脂(MI)

一、EBS概述及特性
化学名称: N,N’- 乙撑双硬脂酰胺
英文名称:Ethylene Bis Stearamide
生产原料:硬脂酸和乙二胺
外观:白色或浅黄色,形态同固体蜡相似,质地硬而坚韧
分子式:C38H76N2O2
分子量:593.0222
密 度:0.901g/cm3
熔 点:144-146℃
闪 点:391.745°C
优点:是一种高熔点的合成蜡,两极键保持高度均衡,其固有的结构了发挥独特的相容性和溶解性,可作为大部分热固性,热塑性塑料的内润滑剂和外润滑剂,是良好的颜料分散剂,可使操作顺利进行,提高Z终产品的质量。由于在其分子结构中含有二个酰胺基-C-NH-,因而该产品加入塑料后,使塑料制品具有较好的防静电性,使塑料制品不易“吸尘”着脏。
作用:内外润滑剂;抗静电剂;成核透明剂;分散剂;脱模剂;抗结块剂;消光剂;脱气剂开口剂(防粘结);非硅类消泡剂;提高溶脂(MI)
二、 EBS的作用原理
内润滑剂:由于EBS分子存在极性酰胺基团,因此它对聚合物树脂具有加工润滑作用和低温防粘作用,EBS可以插入聚合物树脂内部,降低树脂分子间的相互作用。
外润滑剂:EBS与树脂相容性有限,可以由树脂内部牵引到表面,减小了树脂粒子之间、树脂熔体与加工设备之间的相互摩擦,防止其粘附到金属表面,起到外润滑作用。
EBS在塑料加工中用作润滑脱膜剂,可提高塑料制品的质量,改善制品的外观。
三、EBS的应用领域
3.1、塑料改性
在许多热塑性和热固性塑料中作为内部和外部滑剂,具代表者如 ABS、PS、AS、PVC,亦可应用于PE、PP、PVAC、醋酸纤维素(cellulose,Acctate),尼龙(Nylon),酚醛树脂(pheonolic-Resin)、氨基塑料等,具有良好的光洁度,脱膜性。
应用示例1(仅供参考)
应用实例2(仅供参考)
应用实例3(仅供参考)
3.2、橡胶
在合成树脂及橡胶中加入EBS,有良好的抗粘及抗结块效果,EBS应用于汽车用地板垫,排水管等橡胶制品起到增加表面光泽的效果。在氟橡胶加工中,可以提高胶粒提捏,加工和硫化性能。
3.3、颜料、填料分散剂
EBS还可作为塑料配色用扩散粉,根据颜料填料的加入量不同,加入量为 0.5~5%.
3.4、 粉末涂料
EBS可用作粉末涂料用流动助剂。
3.5、涂料、油墨
涂料及油漆制造时,添加EBS能提升盐雾及防潮效果;在涂料添加本品可改善脱漆剂性能,可提高烘烤瓷漆表面的流平性。在家具抛光剂和印刷油墨中可用为消光剂。
3.6、化纤
EBS可以提高聚酯,聚酰胺纤维的耐热耐候性、流动性,并赋予一定的抗静电效果。而在抗静电尼龙纤维的纺丝中作为添加剂,还能减少纱线的断裂。
四、 EBS生产工艺
EBS的合成方法一般可分为4种路线:
1) 硬脂酸与胺类化合物反应;
2) 硬脂酸酯与胺类化合物反应;
3) 硬脂酰氯与胺类化合物反应;
4) 腈化物的水解。
硬脂酸法工艺简单、操作方便,反应条件温和不苛刻,反应原料易得且成本低,收率高、三废少,但在成盐阶段生成的铵盐中间体极易着色,使产品色值偏高,铵盐在脱水阶段有其他副反应发生,导致产品纯度下降,熔程变宽。但只要加强过程控制,生产出产品完全能满足用户需要;酰氯法的特点是两步反应,简单易行、条件温和,但后处理复杂、三废多,总收率相对较低,且不适应当前保形势,但色泽好;脂肪酸酯与胺的反应能获得高纯度的酰胺,收率高,但脂肪酸的酯化及酰胺化过程中醇的蒸发工艺复杂、能耗高,不利于实施清洁生产;氰化物分解虽然简单,但原料氰化物的制备困难。
由于目前大部分EBS厂家均采用硬脂酸法生产EBS,因此下面着重探讨该反应工艺。
H2NCH2CH2NH2+ 2RCOOH →
RCOO - + H3N(CH2)2NH3+- OOCR
RCOO- + H3N(CH2)2NH3+- OOCR →
RCONH(CH2)2NHCOR+ 2H2O
首先是在熔融状态下,硬脂酸与乙二胺反应,生成中间体铵盐(100℃左右),该中间体极易着色,在140℃以上分解,得到相应的乙酰双硬脂酰胺。该方法工艺流程短,但反应温度较高,一般在200℃以上,还需选择适宜的催化剂和抗氧剂,以保证合成过程中物料不被氧化,确保产品色度。
五、影响EBS产品色泽的因素及防范措施
从上面硬脂酸法生产EBS的原理分析可以看出,影响EBS色泽的主要因素,因此这里着重讨论硬脂酸法生产EBS 过程中如何通过有效的工艺过程控制来改善EBS色泽,进而使产品达到用户要求。
5.1、原料硬脂酸质量
原料硬脂酸的质量直接影响产品EBS的色度,一般情况下要求原料硬脂酸色度在30APHA以下,且为同种原料生产,并要求融化状态下不变色。若硬脂酸融化状态下色泽太差,在滴加乙二胺生成胺盐时产品表面氧化更快,从而导致产品色泽变深。
5.2、乙二胺质量
乙二胺质量也是保证EBS色泽的关键,一般要求乙二胺含量大于99. 8%,色泽小于10APHA,且无浑浊变色现象,好选择进口乙二胺。
5.3、反应温度
反应温度的影响。硬脂酸与乙二胺成盐过程是个放热过程,反应温度不需太高。根据文献报道,滴加乙二胺的温度控制在80~100℃为宜,成盐过程为100℃左右。但是铵盐分解是个可逆过程,迅速将水移出反应系统,才能使胺分解过程进行到底,反应温度常常控制在160~200℃( 该温度主要与催化剂的类型及添加量相关)。不同温度下铵盐分解反应的结果不同,随着反应温度的提高,产物的收率也相应提高,当反应温度达到185℃左右时,收率达到Z值;与185℃ 分解相比,虽然收率高1.2%,但产品色泽偏深,脱色处理效果不好,若继续提高反应温度,则产物的收率又呈降低趋势,同时产品色泽也成褐色,所以佳反应温度为180℃。当反应温度<180℃时,脱水反应不够完全,使产品得率不够理想;当反应温度>185℃时,铵盐脱水更加彻底,但高温反应会产生更多副产物,使产物收率也随之下降;同时,太高的反应温度会使产品的表面更容易被氧化,导致产品色泽加深。
5.4、乙二胺的滴加速度和反应器的搅拌效果
控制乙二胺的滴加速度也非常重要,若滴加过快,反应器内会大量起泡溢出,不仅浪费乙二胺,而且会使产品收率和色泽受到影响。但若太慢,反应时间将延长,成盐阶段生成的铵盐中间体极易着色,也将会直接影响产品的色泽,因此选择一个适当的滴加速度非常重要。
此外反应器的搅拌效果是否均匀也将影响色泽,因为若搅拌不均匀,反应器中物料可能出现局部过热的现象,因此搅拌器Z选用变频电机,以便根据反应进行的程度予以控制转速。
5.5、不同抗氧剂的影响
由于反应在较高温度下进行,容易发生氧化副反应,影响产品的收率和色泽。EBS制备的关键是抗氧剂的选择,抗氧化效果的差异对产品的色泽影响极大,选择不当则产品发黄。硼氢化物和磷酸氢盐等均可作为抗氧剂使用。笔者经过多年生产试验证明亚硫酸氢钠作为抗氧剂收率高,达到95%,但产品色泽偏深;以硼氢化钠作抗氧剂,产品颜色变浅,但收率不高;当抗氧化剂用量不变的前提下,采用亚硫酸氢钠和硼氢化钠的混合物时,反应收率较高( 但需特别注意其添加量的影响),并得到EBS 的色泽较好。
5.6、氮气的保护
为了保证产品色度,反应进料前需对反应釜抽真空,完毕进行氮气彻底置换,进料后原料未升到反应温度前,反应器中连续通入氮气,使整个反应在氮气氛围中进行( 包括乙二胺),确保产品色度良好;同时氮气连续放空,也使反应生成的水被连续不断地带走,从而促使反应向生成产品方向进行。
5.7、喷粉冷却温度
目前大部分EBS生产工艺反应合格后的物料均进行喷粉包装。根据多年经验,若物料经喷粉冷却后在较高温度下就开始包装,则EBS即使包装成型后色泽也会变深。一般情况下产品温度50℃以下包装,变色的可能性较小

标签

本文网址:news/749.html