實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄吭谔烊皇炛刑砑印癈E減少劑”(通常指蠟含量減少劑或稀釋劑,如礦物油、合成酯類等)對(duì)其關(guān)鍵物理性能的影響。
實(shí)驗(yàn)材料:天然固體石蠟(熔點(diǎn)約58-62°C)、CE減少劑(以礦物油型為例)、燒杯、加熱套、溫度計(jì)、粘度計(jì)、硬度計(jì)、熔點(diǎn)測(cè)定儀、低溫脆性測(cè)試儀。
實(shí)驗(yàn)步驟:
1.基礎(chǔ)樣制備:取純天然石蠟樣品,測(cè)定其熔點(diǎn)、粘度(熔融態(tài))、硬度(固態(tài))、低溫脆性(如-10°C)。
2.混合樣制備:將天然石蠟加熱熔融,按一定比例(如5%、10%w/w)加入CE減少劑,充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>
3.性能測(cè)試:待混合樣冷卻凝固后,再次測(cè)定其熔點(diǎn)、熔融粘度、硬度、低溫脆性。觀察其外觀、光澤度變化。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析:
1.熔點(diǎn)(MeltingPoint):顯著降低。CE減少劑作為低沸點(diǎn)、低分子量組分加入,破壞了石蠟晶體結(jié)構(gòu)的規(guī)整性,降低了分子間作用力,使混合物在較低溫度下即可熔融。添加量越大,熔點(diǎn)下降越明顯。
2.熔融粘度(MeltViscosity):明顯降低。減少劑的加入稀釋了石蠟分子鏈的濃度,降低了熔融態(tài)下的流動(dòng)阻力。這使得混合物的流動(dòng)性增強(qiáng),更易于傾倒、涂布或浸潤(rùn)多孔材料。這對(duì)需要改善加工性能的應(yīng)用(如浸漬、涂層)非常有利。
3.硬度(Hardness):降低。固態(tài)下,減少劑分子填充在石蠟晶體之間,起到增塑作用,使蠟塊變得相對(duì)柔軟,抵抗壓入或劃傷的能力減弱。硬度下降程度與添加量成正比。
4.低溫脆性(Low-TemperatureBrittleness):改善。純石蠟在低溫下易變脆開(kāi)裂。減少劑的增塑作用在低溫下依然有效,能吸收部分沖擊能量,阻礙裂紋擴(kuò)展,從而提高蠟制品在寒冷環(huán)境下的柔韌性和抗沖擊性。
5.外觀與光澤:通常,適量添加減少劑對(duì)蠟的光澤度影響不大或略有降低(取決于減少劑類型)。過(guò)量添加可能導(dǎo)致蠟體表面出現(xiàn)輕微油感或“出汗”現(xiàn)象(減少劑遷移析出)。
結(jié)論:
添加CE減少劑對(duì)天然石蠟的性能產(chǎn)生了顯著且規(guī)律性的變化:
*熔點(diǎn)、粘度、硬度均下降。
*低溫韌性得到改善。
這些變化的核心機(jī)制在于減少劑的稀釋作用和增塑作用。它降低了石蠟的結(jié)晶度,干擾了分子鏈的緊密排列,從而降低了熔點(diǎn)和硬度,提高了流動(dòng)性(降低粘度)和低溫柔韌性。
應(yīng)用啟示:
*優(yōu)點(diǎn):改善加工流動(dòng)性、降低操作溫度、增強(qiáng)低溫韌性、降低成本(部分替代石蠟)。
*缺點(diǎn):犧牲了純石蠟的高熔點(diǎn)、高硬度和阻隔性。
*適用場(chǎng)景:需要更好柔韌性、低溫性能或更低加工粘度的應(yīng)用,如某些軟質(zhì)蠟燭、低溫密封蠟、需要良好浸潤(rùn)性的涂層、增塑橡膠或塑料的組分等。
*關(guān)鍵控制:需根據(jù)最終產(chǎn)品的性能要求(如熔點(diǎn)、硬度、外觀)精確控制減少劑的添加比例,避免過(guò)量導(dǎo)致性能劣化或滲出問(wèn)題。
因此,CE減少劑是調(diào)整天然石蠟性能、拓展其應(yīng)用范圍的有效工具,但其使用需權(quán)衡目標(biāo)性能的得失。
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