微粉蜡在涂料中的应用研究？
报道了聚合物蜡和聚乙烯微粉蜡在涂料中的应用，介绍了应用中的注意事项，展望了涂料市场。
在聚乙烯生产过程中，会产生少量的低聚物，即低分子量聚乙烯，简称聚合物蜡。因其优异的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性而被广泛应用。在正常生产中，这部分蜡可以作为添加剂直接添加到聚烯烃加工中，提高产品的光学平移和加工性能。聚合物蜡是炸药的良好减敏剂，也可用作塑料和颜料的分散润滑剂，瓦楞纸的防潮剂，热熔胶和地蜡，汽车美容蜡。
聚合物蜡是一种无毒、无味、无腐蚀性、白色或微黄色固体，相对分子量为1800-8000。具有良好的化学稳定性，优异的耐温性、耐药性和室温电学性能，应用范围广泛。它可用作氯化聚乙烯的原料、塑料的改性剂、纺织品的涂层剂和提高原油和燃料油粘度的添加剂。
低分子量聚乙烯在国外应用广泛，需求量大。日本一年生产3000t左右，价格比普通树脂高一倍左右。虽然在中国起步较晚，但需求在逐年增加。主要厂商有上海金山、南京扬子、北京化工大学。
聚合物蜡在涂料中的应用及机理
涂料用蜡主要以添加剂的形式加入。蜡助剂一般以水乳液的形式存在，最初是用来提高涂料的表面防膨胀性能。主要包括提高涂膜的光滑度、抗划伤性和耐水性。此外，它还可以影响涂料的流变性能，它的加入可以使金属闪光漆中铝粉等固体颗粒的取向均匀。可用作哑光漆中的消光剂。根据其粒径大小和粒径分布，蜡类添加剂的消光效果也不同。因此，蜡添加剂适用于有光漆和哑光漆。微晶化改性聚乙烯蜡可用于改善水性工业涂料的表面性能。如Ffka-906，平滑度、防粘连性、耐刮擦性、消光性增强，能有效抑制颜料沉淀。添加量为0.25%-2.0%。
1的应用模式
使用蜡有四种常见方式:
1.熔化法:将溶剂在密闭高压容器中加热熔化，然后适当冷却。
在此条件下出料，得到成品；缺点是质量不好控制，操作成本高且危险，有些蜡不适合这种方法。
2.乳化法:可获得细小、圆润的颗粒，适用于水性体系，但加入的表面活性剂会影响涂膜的耐水性。
3.分散方法:将蜡加入树蜡/溶液中，用球磨机、滚筒或其他分散设备分散；缺点是难以获得高质量的产品，成本高。
4.微粉化法:微粉化法可以是Jet-micronizer或micronizer/Classifier生产工艺，即粗蜡在高速相互激烈碰撞后逐渐破碎成颗粒，然后在失重状态下由离心力吹出并收集。这是目前应用最广泛的制造方法。
虽然蜡的使用方法很多，但微粉化蜡仍然是最多的，而且市场上微粉化蜡的种类也很多，各个厂家的生产工艺也不一样，使得不同厂家微粉化蜡的粒度分布、相对分子量、密度、熔点、硬度等性能都有些不同。
聚乙烯蜡的制造一般包括高压和低压聚合；其中，高压法制备的聚乙烯蜡具有支链，密度和熔融温度较低，而低比重的蜡可以用低压法制备。聚乙烯蜡有不同的密度。比如低压法制备的非极性PE蜡，低密度(低支化、高结晶度)通常较硬，具有较好的耐磨性和抗划伤性，但在滑爽性和降低摩擦系数方面稍差。
涂料中蜡的特性和机理
蜡的种类很多，涂料中蜡的形态大致可以分为以下三种:
1.蒙砂效应:比如当所选蜡的熔点低于烘焙温度时，蜡在烘焙过程中熔化。
熔化成液体，成膜冷却，即在涂层上形成霜状薄层。
2.球轴效应:这种效应在于蜡通过自身接近甚至大于涂膜厚度的粒径暴露出来，从而显示出蜡的耐刮擦性和耐擦伤性。
3.漂浮效应:无论蜡的颗粒形状如何，在成膜过程中，蜡都漂移到涂膜表面并均匀铺展，使涂膜顶层受到蜡的保护，表现出蜡的特性。
3涂膜中蜡提供的特性
1，耐磨，耐刮，耐刮:蜡分布在涂层中，保护涂层，防止划伤。
刮擦并提供耐磨性；例如容器涂料、木器涂料、装饰涂料等。都需要这个功能。
2.摩擦系数的控制:通常利用其较低的摩擦系数来提供涂层优异的光滑度，同时由于蜡的种类不同而具有特种丝的柔软触感。
3.耐化学性:由于蜡的稳定性，可以赋予涂膜更好的耐水性、耐盐水喷雾等性能。
4.防止粘连:避免涂层或印刷品的粘连和粘连现象。
5.控制光泽度:选择合适的蜡，添加量不同会有不同的消光效果。
6、防止二氧化硅等硬结的沉积，增加涂层的储存稳定性。
7.抗金属标记:特别是在印刷罐涂料中，除了提供良好的加工性能外，还能保护印刷罐的储存稳定性。
2.聚乙烯微粉蜡的研究
微粉技术是近10年发展起来的高新技术。一般粒径小于0.5μm的颗粒称为超细颗粒，粒径小于20μm的称为微粒，超细颗粒的聚集体称为超细粉末。
制备聚合物颗粒的方法主要有三种:一是从粗颗粒开始，采用机械粉碎、蒸发冷凝、熔融等物理方法；其次，利用化学试剂的作用，使各种分散状态的分子逐渐成长为所需大小的颗粒，这种分散方式可分为溶解和乳化两种；第三，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、热裂解至辐射裂解制备PTF微粉。最初我们在国内制备了PWEax微粉，通过在上海粉体工程中试基地的测试，达到了国外同类产品的先进水平。主要工艺过程是物理方法。
(1)聚乙二醇微粉的应用
涂料用聚乙烯蜡可用于制备高光泽溶剂涂料、水基涂料、粉末无涂层涂料，
罐涂、紫外光固化、金属装饰涂料等。，也可用作纸板的日常防潮涂层。
(2)油墨、套印光油和印刷油墨。PEWax可用于配制凸版水性油墨、溶剂凹印油墨、平版/胶印油墨、油墨、套印清漆等。
(3)化妆品和个人护理用品。蜂蜡可用作粉饼和止汗剂/除臭剂的原料。
(4)卷材用微粉蜡。卷材用蜡有两个要求:即在提高涂层表面光洁度和硬度时，不能影响涂层的流平性和水敏性。
(5)热熔胶。PEWax微粉可用于制备烫印用热熔胶。
(6)其他应用。PEWax还可用作铸压金属件和发泡件的隔离剂，橡塑片材和管材的添加剂，紫油的改性剂和电流变剂，母料的载体和润滑剂。
2.2改性聚乙烯蜡的开发
90年代初，我们对低分子量聚乙烯蜡进行了改性，有很多关于羧基化和接枝的报道。国外有德国、法国、波兰、日本申请专利。中国也申请了两个阶段的相关专利。
根据文献研究和市场分析，聚乙烯蜡和改性聚乙烯蜡，特别是微粉化后，将有更大的发展。
聚乙烯微粉蜡的表面效应和体积效应为新产品的开发提供了优异的理化性能，将会有更多系列的超细粉体问世，以满足油墨、涂料、涂饰剂等各个领域的要求。
3.聚乙烯蜡在涂料工业中的应用研究。
3.1中国涂料工业现状
伴随着中国的成长，特别是改革开放，中国涂料工业走过了不平凡的50年。
改革开放20年来，随着经济建设和化学工业的快速发展，涂料行业取得了长足的进步。1992年我国涂料产量首次突破1058400 t，1995年我国涂料产量增至16910000 t，为历史最高。1999年涂料产量为11.5万t，2000年国内市场对涂料的总需求约为1.9万t。
涂料种类繁多，按组分中主要成膜物质分为十八类；按含或不含颜料可分为清漆和色漆，基本品种有底漆、面漆和腻子。我国涂料生产基本能满足国民经济各行业发展的需要，产量已居世界第四位。
目前，我国生产的涂料产品有18大类，近1000个品种。六五、七五期间调整产品结构，限制油基漆生产，大力发展合成树脂漆，使涂料结构发生了根本变化。合成树脂漆占油漆总产量的比例从1980的48%上升到1990的57%，1998进一步上升到72%以上。
改革开放后，随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，我国涂料的消费量一直稳步增长。而且逐渐向高档、无污染涂料发展。
聚乙烯蜡作为一种添加剂，主要用于哑光漆等高档涂料中，一般添加量为5%~6%。通过高速搅拌以微粉和乳液的形式加入。其他涂料中蜡的添加量为0.25~2.0%，价格在每吨3 ~ 5万元之间。
3.2聚乙烯蜡市场
由于技术水平的限制，国产聚乙烯蜡与国外同类产品在质量上还有一定差距。因此，国外产品尽管价格高昂，但仍占据了很大一部分市场份额，约为48%。这是因为制造商越来越重视质量，不再单纯追求效率，把产品质量和客户满意度放在第一位。
随着人们生活水平的提高，人们对涂料的要求也发生了变化。越来越多的低档涂料被淘汰，美观实用的高中档涂料占据了大部分市场。蜡添加剂的市场也在扩大。
我国聚乙烯蜡生产企业只有加快技术改造，严把质量关，才能面对入世，占领更大的市场份额，把我们的产品推向世界。预计2001年中国聚乙烯蜡市场将在2200吨至2500吨左右。目前，国外合成蜡的研究和生产厂家有美国的allied and chemicakl、德国的hoechst、basf、beba、chen和Corporathon Thorn、日本的三华化学株式会社、日本的石油化学工业株式会社、日本的三菱化学、台湾省的安源油脂和德谦。主要有上海的金山石化公司和广州的金富德公司。其中，已研究成功并得到应用的主要合成蜡产品有脂肪蜡、酰胺蜡和聚乙烯脂肪酸混合蜡。但其乳化性并不理想，我国研究和生产高品质合成蜡具有广阔的市场前景。
4.结束语
聚合物蜡已经发展成为一种新型的功能材料，有机聚合物微粉的功能化也正在成为研究热点。随着聚合物微粉的制备、应用和深入发展，将会开辟更多新的性能和应用，形成功能高分子和智能材料的新领域。
高分子蜡的优异性能为新产品的开发提供了良好的物理化学性能，将会有更多系列的蜡问世，以满足油墨、涂料、涂饰剂等各个领域的需求。中国的高分子蜡行业也将走向世界。
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