乙丙橡胶包装膜的评价

金春玉，赵 欣，苑立强，董 颖，孙文秀，宮立波，王博，刘振国，王 刚

(1.中国石油吉林石化公司 研究院，吉林 吉林 132021；2.中国石油吉林石化公司，吉林 吉林 132021；3.中国石油吉林石化公司 炼油厂，吉林 吉林 132022)

乙丙橡胶是需求增长最快的胶种，生产能力占全球合成橡胶总生产能力的10.2%，其产量、生产能力和消费量仅次于丁苯橡胶和聚丁二烯橡胶，位居世界七大合成橡胶品种中的第三位。2012年世界乙丙橡胶总产量约为121万t，其中三元乙丙橡胶占乙丙橡胶总量的85%。美国、西欧、中国和日本分别占世界乙丙橡胶消费量的23%、22%、20%和8%。美国是乙丙橡胶最大的输出国，其次是西欧、日本和韩国。国外市场预测，2020年全球乙丙橡胶需求将达到150万t。中国的乙丙橡胶进口量快速增长，是最大的进口国，进口量接近中国消费量的90%[1]。

乙丙橡胶系以单烯烃乙烯、丙烯共聚成二元乙丙橡胶(EPM)；以乙烯、丙烯及少量非共轭双烯为单体共聚而制得三元乙丙橡胶。乙丙橡胶分子主链上，乙烯和丙烯单体呈无规则排列，失去了聚乙烯或聚丙烯结构的规整性，从而成为弹性体。由于三元乙丙橡胶二烯烃位于侧链上，因此三元乙丙橡胶不但可以用硫黄硫化，同时还保持了EPM的各种特性[2]。

国内EPM主要用于生产润滑油黏度指数改进剂，年市场容量在2万t左右，2012年进口量1.331 6万t，2013年进口量为1.708 6万t。吉林石化公司2012年EPM产量为0.715 5万 t，2013年产量为1.052 7万t，2014年产量为0.706 8万t。2015年吉林石化公司乙丙橡胶C线开始投用，计划产量1.2万t。

国内生产的EPM原来的包装内膜是聚乙烯材质，客户溶油时需要把EPM内膜扒掉，否则会有析出物。EPM门尼黏度低，性状黏软，较难扒膜，给客户生产带来很大困难；而国外的EPM包装内膜是溶于基础油的，不会析出，这样就省去了剥离包装膜的过程，省时省力。路博润公司所用的包装膜是在一定温度下可以溶于基础油，并在低温下无析出的。

乙丙橡胶包装膜分为乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、低密度聚乙烯(LDPE)及可溶性膜，关于包装膜方面的研发资料很多[3-14]，但没有关于乙丙橡胶可溶性包装膜的文献资料。

本文通过对几种包装膜分别与乙丙橡胶J-0010混合进行油溶性实验，考察了包装膜的可溶性。选择一种可溶性包装膜进行定性和定量分析，为开发可溶性包装膜奠定了基础。

1 实验部分

1.1 原料

乙丙橡胶J-0010：工业品，吉林石化公司有机合成厂；乙醇：分析纯，市售；150N润滑油基础油：工业品，市售；国外1#包装膜、国外2#包装膜、J-0010包装膜、1#包装膜：吉林石化公司有机合成厂提供。

1.2 仪器设备

数字控温电热套：98-1-C 型，天津市泰斯特仪器有限公司；数显智能控温磁力搅拌器：SZCL-型，巩义市予华仪器有限责任公司；红外光谱仪：IR-Prestige-21型，日本岛津公司；核磁共振波谱仪：Bruker-700，德国Bruker公司。

1.3 实验方法

(1) 油溶性实验：将乙丙橡胶J-0010和包装膜剪成小块，按配方准确称量。将胶丝或胶粒、包装膜放入烧杯中，加入一定量的150N基础油。加热套升温到120～150 ℃，搅拌转速130 r/min，溶油时间4 h，基础油质量分数为90%，观察橡胶和包装膜溶解情况。

(2) 萃取实验：将包装膜剪成小块，按配方准确称量，用脱脂滤纸包好，称量好乙醇。将待测样品包在脱脂滤纸包内，放入索氏提取器提取管中，提取瓶内加入乙醇。加热套升温到180～200 ℃，加热提取瓶。萃取达到72 h，聚合物进行红外光谱分析和核磁共振碳谱分析。

1.4 分析测试

红外光谱分析参见《SADTLER谱库》；核磁共振碳谱按SH/T 1775—2012进行测试。

2 结果与讨论

2.1 油溶性实验

国内乙丙橡胶J-0010包装膜、国外1#包装膜、国外2#包装膜、1#包装膜分别与J-0010混合后进行油溶性实验，实验产品如图1和图2所示。实验条件：m(乙丙橡胶)/m(包装膜)=125，基础油质量分数为90%，温度为125 ℃，搅拌速度为130 r/min，搅拌时间为4 h。1-Y为国内乙丙橡胶J-0010包装膜；2-Y为国外1#包装膜；3-Y为国外2#包装膜；4-Y为1#包装膜。

图1 包装膜与J-0010混合后的油溶性实验产品对比图

图2 冰箱-20 ℃冷冻24 h产品对比图

从图1和图2可以看出，国内乙丙橡胶包装膜J-0010、国外1#包装膜、国外2#包装膜、1#包装膜与J-0010混合后在基础油中均全部溶解，常温下不透明，冰箱-20 ℃冷冻24 h均无析出。

2.2 包装膜分析

2.2.1 样品制备

选择国外2#包装膜进行72 h萃取实验，萃取后聚合物进行红外光谱分析和核磁共振碳谱分析。

2.2.2 定性和定量分析

国外2#包装膜聚合物红外光谱如图3所示，从图3可以清楚看出，771.53 cm-1处是α-烯烃1特征峰,719.45 cm-1处是α-烯烃2特征峰。

波数/cm-1图3 国外2#包装膜聚合物红外光谱图

国外2#包装膜聚合物的核磁共振碳谱分析结果见图4和表1。

δ图4 国外2#包装膜聚合物核磁共振碳谱图(13C)

表1 包装膜分析结果

从表1和图4可以看出，国外2#包装膜聚合物的组成w(α-烯烃1)为17．4%，w(α-烯烃2)为82.6%，主链结构为：

3 结 论

(1) 国内乙丙橡胶J-0010包装膜、国外1#包装膜、国外2#包装膜、1#包装膜分别与J-0010混合后的油溶性实验显示，这些包装膜油溶性好，冰箱-20 ℃冷冻24 h均无析出。

(2) 通过国外2#包装膜组成分析，确定了包装膜聚合物的组成w(α-烯烃1)为17.4%，w(α-烯烃2)为82.6%。

参 考 文 献：

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