微粉蜡在涂料中的应用研究 田广磊
摘要：在聚乙烯生产过程中，会产生少量的低聚物即低相对分子质量聚乙烯，又称高分子蜡简称聚乙烯蜡。因其优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性而得到广泛的应用。正常生产中，这部分蜡作为一种添加剂可直接加到聚烯烃加工中，它可以增加产品的光译和加工性能。高分子蜡是炸药良好的钝感剂，同时也可作塑料、颜料的分散润滑剂，瓦楞纸防潮剂，热熔粘合剂及地蜡，汽车美容蜡等。
关键词：微粉蜡；涂料；应用；分析
引言：当固体颗粒的粒径变小，比表面积就会增大，表面性质也就更为显著。超微的纳米级粉体（几十纳米至几个纳米）的表面性质就掩盖了物质的本质，而成为其主要特性。那些无机物的超微粉体，按单位质量计有更多的处于不平衡状态，在角、边和表面上的原子或离子暴露，从而带有更多的表面电荷，这就很大地影响了它与环境之间的界面，增大了与环境中物质相互作用的机会，还可进行表面处理改变表面性质。那些有机物的超微粉体还可“植上”各种基团而具有特定的功能。
1.高分子蜡在涂料中的应用及作用机理
涂料用蜡主要以添加剂的形式加人，蜡类添加剂一般以水乳液形式存在，最初是用于改善涂膜的表面防扩性能。主要包括提高涂膜的平滑性、抗划性以及改善防水性。此外，它还可以影响涂料的流变性能，它的加人可以使金属闪光漆中铝粉这类的固体颗粒的取向变得均匀。在无光漆中它可以作为消光剂，根据其粒径和粒径分布，蜡类添加剂的消光效力也各不相同。因此，蜡添加剂即有适用于有光漆的也有适用于无光漆的。微晶化改性聚乙烯蜡，可用于改善水性工业涂料的表面性质，如Ffka一906，加人后平滑性、抗粘连性、抗划伤性及消光作用都有加强，而且可以有效抑制颜料沉淀。添加量为025%一2.0%。 1.1应用方式
蜡的使用方法常见的有4种：一是熔融法以溶剂在密闭、高压的容器下加热熔融，然后在适当的冷却条件下出料，获得成品；缺点是质量不易控制，操作成本高且危险，同时某些蜡并不适用这种方法。二是乳化法可得又细又圆的粒子，适用于水性系统，但所加人的表面活性剂会对涂膜的耐水性造成影响。三是分散法将蜡加人树蜡溶液中，利用球磨机、滚筒或其他分散设备分散；缺点是难获得高质量的产品，且成本高。四是微粉化法微粉化的方式可采用喷射微粉机（Jet一Mieorniser）或微粉/分级机（Mieorniser/Classiifer）生产工艺，即是利用粗蜡在高速状态下相互间激烈碰撞后逐渐碎裂成微粒状，然后再由离心力作用，在失重下被吹逸出来收集而得。此为目前应用最多的制造方法。虽然蜡的使用方法颇多，但仍以微粉化蜡为最多，而市面上微粉化蜡的种类繁多，且各制造厂家生产工艺也均有差异，使得各厂微粉化蜡的粒径分布，相对分子质量、密度、熔点、硬度等性质均有些差异。聚乙烯蜡的制造，一般有高压、低压聚合法；其中高压法制得的聚乙烯蜡带支链，密度与熔融温度均较低，而低压法则可制得直链的低相对密度的蜡；PE蜡有各种不同的密度，便如同为低压法制得的非极性PE蜡而言，通常低密度者（低支链、高结晶度）较坚硬，有较佳的耐磨损及抗创痕性，但在滑性及降低摩擦系数上则稍差。 1.2蜡在涂料中的特点与机理
蜡的种类繁多，而其展现在涂膜的形态我们大致可分成下列3种：一是起霜
效果例如选用的蜡的熔点低于烘烤温度时，由于蜡在烘烤时溶融成液态，成膜冷却后，即在涂面上形成似霜的薄层。二是球轴效果此效应在于蜡由其本身的粒径大小与涂层膜厚相近，甚至大一些，而显露在外，使得蜡的耐刮、防擦伤性能可以显现。三是漂浮效应不论蜡的粒子形态，蜡在成膜过程中漂移至涂膜表面均匀的分散开来，使得涂膜最上层有蜡的保护，显现蜡的特点。 1.3蜡在涂膜中所提供的特点
一是耐磨、防刮伤、防擦伤蜡分布在涂膜中借此保护涂膜、防止刮伤、擦伤并提供耐磨损性；譬如集装箱涂料、木器涂料、装饰涂料等均需有此功能。二是控制摩擦系数通常利用它的低摩擦系数，提供涂膜优异的滑度，同时因不同种类的蜡而有特殊丝绸柔和的触感。三是耐化学品性由于蜡的安定性而能赋予涂膜更佳的耐水，耐盐水喷雾等性能。四是防止贴合避免涂装物或被印刷物有回粘、贴合现象。五是控制光泽度选择适当的蜡，依不同添加量而有不同的消光效果。六是防止二氧化硅等硬结沉积增加涂料储存安定性。七是防止金属刮痕尤其在印罐涂料，除了提供良好的加工性，更可以起到保护印罐储存物的储存安定。 2.聚乙烯微粉蜡的研究
微粉技术是近10年发展起来的一项高新技术，一般把粒径小于0.5μm的粒子称为超微粒子20μm以下的称为微粒子，超微粒子的集合体称为超微粉体。高分子微粒制备主要有了3种途径：一是由粗粒子出发，用机械粉碎法，蒸发凝缩法和熔融法等物理的方法；二是利用化学试剂的作用，使形成的各种分散状态的分子逐渐长成期望大小的微粒，可分为溶解和乳化两种分散方法；三是直接调节聚合或降解制备。如PMMA微粉、可控分子量PP、分散聚合制备PS微粒子、热裂解成辐射裂解制PTF微粉。我们在国内首先制备出PWEax微粉，经上海市粉体工程中试基地测定达到国外同类产品先进水平。主要工艺过程是物理方法。改性聚乙烯蜡的发展。我们在20世纪90年代初进行了低相对分子质量聚乙烯蜡的改性工作，关于羧化，接枝也有不少报道。国外申请专利的有德国、法国、波兰、日本。国内也申请了两相相关专利。聚乙烯微粉蜡的表面效应、体积效应为在各新产品开发提供了优异的物理化学性能，为适应油墨、涂料、整理剂等各种领域要求也将有更多的系列超细微粉问世。 3.中国涂料工业现状
目前我国生产的涂料产品有18大类，近千个花色品种，在六五和七五计划期间，调整产品结构，限制油基漆的生产，大力发展合成树脂漆，使涂料结构发生了根本的变化。合成树脂漆占涂料总产量的比例由1980年的48%提高到了1990年的57%，1998年进一步提高到72%以上。聚乙烯蜡做为一种添加剂，主要应用在消光漆等高档涂料上，一般添加量为5%-6%。以微粉和乳液，用高速搅拌的方式加入。蜡在其它涂料中的添加量在0.25-2.0%。价格每吨在3万-5万元之间。预计2001年我国的聚乙烯蜡市场在2200吨-2500砘左右。目前国内主要有上海金山石化、广州的金富德等其中研究成功并得到应用的主要合成蜡产品有脂蜡、酰胺蜡、聚乙烯脂肪酸调配蜡等。但其乳化性不理想，我国研究生产高质量的合成蜡有广阔的市场前景
总结：总而言之高分子蜡已经发展成为一类新型的功能材料，有机高分子微粉的功能化也正成为研究热点，以高分子微粉的制备、应用及深度开发，必将开拓其更多的新性能、新应用，形成功能高分子及智能材料的新领域。高分子蜡的优异性能为新产品开发提供了良好的物理化学性能，为适应油墨、涂料、整理剂等各种领域要求也将有更多的系列蜡问世，我国的高分子蜡工业也将走向世界。
参考文献：
[1]蒋周捷.聚乙烯微粉蜡在涂料工业中的应用[J].上海涂料，2008，（10）：25-26.[2017-09-04].
[2]段景贵，王金彪，王立奎，钟慧峰，常城，李青山.微粉蜡在涂料中的应用研究[J].化工时刊，2001，（06）：32-35.[2017-09-04].
[3]田俊京.微粉蜡在涂料中的应用研究[J].网络财富，2010，（12）：262.[2017-09-04].
[4]姜英涛.超微粉体在涂料中的应用[J].上海涂料，1999，（02）：18-19.[2017-09-04].
[5]佟妍.聚乙烯微粉蜡在精细化工行业中的应用[J].天津化工，2006，（01）：40-42.[2017-09-04].
微粉蜡在涂料中的应用研究 田广磊
