Полиэтиленовый воск — вторичный продукт переработки полиэтилена или добавка?

В настоящее время полиэтиленовые воски нашли широкое применение и востребованы на рынке, но все же еще находятся в стадии дальнейшего развития в отношении технологии производства и применения в различных сферах. По этой причине встречаются некорректные сравнения восков по их видам и способам получения.

Полиэтиленовые воски могут быть произведены несколькими способами, в результате чего получаются продукты со специфическими химическими и физическими свойствами, с различиями в отношении доли рынка, конкретных областей применения и в вопросах потенциала для дальнейшего развития.

Существует по меньшей мере четыре способа производства полиэтиленовых восков, включая некоторые подгруппы:

1. Деструкция полиэтилена высокой молекулярной массы
2. Полимеризация этилена или прямой синтез из этилена
3. Рафинация попутных продуктов производств полиэтилена
4. Синтез Фишера — Тропша из природного газа

На российском рынке чаще всего встречаются воски, произведенные двумя способами — рафинацией и термодеструкцией.

Полиэтиленовый воск, производимый методом рафинации, — популярный вид воска не только в России, но и в Иране, Саудовской Аравии, Узбекистане, Турции, США и Европе. Но именно в России часто встречается мнение, что данный продукт изготовлен из вторично-го полиэтилена. Это происходит из-за подмены понятий «вторичный полиэтилен» и «попутный продукт полимеризации этилена». Чтобы разобраться в причинах этой подмены, рассмотрим процесс с химической точки зрения.

Процесс производства полиэтилена проводится по технологии полимеризации при низком и высоком давлении, особенности процессов обуславливают различия ПЭНП и ПЭВП в таких показателях, как плотность, прочность, температура плавления, температура размягчения, релаксационные свойства и др.

В ходе процесса производства полиэтилена высокой плотности суспензионным способом под низким давлением имеет место попутный продукт при полимеризации, который является низкомолекулярным гомологом полиэтилена, т.е. воск полиэтилена, и в силу особенностей технологии содержит в себе примеси компонентов производства в значительных количествах.

Примеси могут представлять собой легколетучую фракцию органических соединений, остатки технических добавок, присущих производству полиэтилена высокой плотности, таких как катализаторы Циглера — Натта, стабилизирующие и другие добавки, различной при-роды включения и загрязнения. Такой попутный продукт в чистом виде, не прошедший дальнейшую обработку, практически невозможно использовать в технике и встретить на рынке.

Промышленный полиэтиленовый воск должен быть результатом глубокой переработки по-путного продукта полимеризации, а стабилизация свойств воска — на срок не менее 1 года с постгарантийным обслуживанием.

Для реализации задач переработки необходим сложный комплекс насосного и емкостного оборудования, системы управления технологическим процессом. Командой специалистов компании «Форпласт» (г. Пермь) данная цель достигнута внедрением прогрессивных технических решений, реализацией нетривиальных спросов очистки (рафинации) продукта и поставлена на поточную линию производства целевого продукта с конкурентными стабильными технико-экономическими показателями.

После рафинации полиэтиленовый воск больше не может считаться побочным или вторичным сырьем, а является качественной универсальной технологической добавкой, которая подходит для множества промышленных отраслей. Тем не менее производство воска рафинации имеет существенный недостаток: сырьевая база с каждым годом становится дефицитной не только в России, но и за рубежом. Дефицит вызван тем, что предприятия по производству полиэтилена оптимизируют свое производство, снижая процент выпуска побочного продукта.

Вторым по популярности на полимерном рынке России является полиэтиленовый воск, произведенный методом термической деструкции.

Процесс деструкции полиэтилена с целью получения воска предполагает управляемый и высокотехнологичный процесс частичного разрыва химических связей со снижением молекулярной массы полимера. Деструкцию могут вызывать физические воздействия (тепло, свет, излучение высоких энергий, механическое воздействие) и химические агенты (кислород, вода, кислота, щелочь).

Термическая деструкция — это процесс разрушения макромолекул под влиянием температур. Один из видов полиэтиленового воска, полученный термодеструкцией, известен в России как «ПВ-200». Название «ПВ-200» стало нарицательным для многих видов полиэтиленовых восков на российском рынке. Эта марка производителя ОАО «Нафтан» (г. Новополоцк, Беларусь) пользовалась спросом в России с конца 1980-х годов.

Воск термодеструкции полиэтилена отличается стабильными показателями, так как на входе используется сортовой марочный полиэтилен. Также марка полиэтилена может влиять на отклонения по цвету и придавать специфический запах полиэтиленовому воску. Цена такого продукта всегда зависима от ценовой конъюнктуры на рынке полимеров.

Наименее распространен на российском рынке воск, произведенный из вторичных полимеров (вторички), которые часто путают с восками рафинации. Термической де-струкции можно подвергать как первичный сортовой полиэтилен, так и вторичное сырье, со всеми вытекающими последствиями.

Почему не рекомендуют использовать воск из вторичного полиэтилена?

Вторичное всегда имеет механические примеси и частицы других полимеров. Это вызывает значительное ухудшение цвета воска, повышенное содержание газов и легколетучей фракции. Наиболее серьезной проблемой представляется невозможность распространить результаты оценки качества тестовых образцов и одних партий продукции на продукцию других партий. Невозможно выпускать качественную продукцию на основе нестабильного сырья.

Таким образом, способ производства полиэтиленового воска является важным критерием для выбора наряду с вязкостью, плотностью, температурой каплепадения.

Компания «Форпласт» в своей технологии производства использует два метода — рафинации и термодеструкции первичного полиэтилена. В линейке восков полиэтиленовый воск процесса рафинации представлен двумя марками: Plastowax 50P в виде микрогранул до 1 мм и Plastowax 50G в виде полусфер до 5 мм. В линейке восков термодеструкции — большое многообразие восков Plastowax c приставкой TD, различной плотности и вязкости, в том числе абсолютный аналог воска «ПВ-200».