聚乙烯蜡的生产及应用

伊辉芹

（抚顺石化经济技术开发实业总公司，辽宁 抚顺 113001）

聚乙烯蜡又称低相对分子质量聚乙烯，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。

1 聚乙烯蜡的种类

聚乙烯蜡的生产有三种途径，一般有聚合法（高压、低压）、裂解法和聚乙烯生产时产生的副产。

聚合法就是用乙烯直接聚合成聚乙烯蜡。

国外于20世纪50年代初开始工业化生产聚乙烯蜡，国外三分之二的聚乙烯蜡由小分子聚合而成，三分之一的聚乙烯蜡由聚乙烯生产时产生的副产而得。国外的生产厂家主要有德国的BASD公司、伊士曼公司、美国的ALLIED——SIGNAL公司、chemicakl公司，德国的hoechst、basf、beba、chen 和 Corporathon，日本的三样化成株式会社、日本的石油化学工业株式会社、日本的石油化学、日本的三菱化工、安源油脂、台湾的德谦等。

我国聚乙烯蜡的生产方法只有两种：裂解法和聚乙烯生产时产生的副产。

我国聚乙烯蜡大部分厂家采用裂解法生产，目前国内生产聚乙烯蜡较大的生产厂家有上海金山金星塑料厂、北京化工大学精细化工厂、北京助剂二厂，北京化工大学乳山联营化工厂、营口市康如化工厂、广州龙辉化工厂、青岛宏信塑料有限公司。

以大庆、扬子、燕山聚合物副产物为原料，精制生产的低分子量聚乙烯，含杂质多而其价格低廉。

副产中只有采用巴塞尔技术的聚乙烯生产时产生的副产纯度最高，性能最优。目前可调研到的国内采用巴塞尔技术的规模较大的聚乙烯装置有吉林石化公司、抚顺石化公司大乙烯项目和成都大乙烯项目。

抚顺石化公司大乙烯项目新建聚乙烯装置2012年11月投产后可年产3500多吨副产物聚乙烯蜡。在正常的生产程序下，平均每1000kgHDPE粉料大约产生10kg的液态蜡。

2 生产工艺及技术

2.1 生产工艺

槽车运来的液体原料石蜡经原料泵送入原料蜡罐，或可通过原料泵经过滤器直接送入调合罐或熔化使用。通过原料泵经过滤器亦可实现原料蜡的倒罐。

产品分析合格后，根据客户需要进行造粒成型或切片成型。

造粒成型时，成品用造粒泵经套管换热器、过滤器并控制在高于熔点10～15℃，进入造粒机的旋转成型机，滴落到造粒机的钢带冷却器上，经充分冷却后刮削落入漏斗，经振动运输机用电子秤计量装袋，包装后入库。

从图12中可知，此时SCLK的高电平持续时间为500 ns，时钟周期为12.4 μs，时钟频率为80.65 kHz，符合三线串行接口的时序要求。

2.2 产品化学性质

聚乙烯蜡 R-（CH2-CH2）n-CH3，分子量 1000-5000，是白色、无味、无臭的惰性物质，可在104-130℃下熔融，也可以在高温时溶解于溶剂和树脂中，但在降温时仍会析出，它的析出细度与冷却速度有关：慢速冷却得到较粗的颗粒（5-10u），快速冷却析出较细的颗粒（1.5-3u）。在粉末涂料的成膜过程中，当涂膜冷却，聚乙烯蜡从涂液中析出，形成细微颗粒，浮在涂膜表面，起到纹理、消光、滑爽、抗擦划伤作用；适当地选择微粉蜡和涂料体系可得到各种花纹。

2.3 产品技术指标

蜡的性能取决于高密度聚乙烯产品的组成和使用的催化剂种类

表1 蜡的规格

3 市场需求及应用

聚乙烯蜡产品属精细化工产品。主要用于石油、化工、轻工、纺织、造纸等工业的低分子量聚乙烯蜡一直很紧缺，国内虽有厂家生产，但产量远远跟不上需求，目前只能靠进口补充，其价格坚挺。因此开发、扩大聚乙烯蜡的生产，十分迫切。

3.1 聚乙烯蜡用做色母粒分散剂

中国的色母粒市场上聚乙烯蜡主要有三种类型：

A——聚合型：用聚合技术生产的低分子量聚乙烯。以霍尼韦尔公司为代表的一些国外公司为主要供应商。由于分子量分布窄、质量稳定等一系列优异性能占据着色母粒的高端市场。跨国公司在中国的色母粒企业以及国内色母粒核心企业使用聚合蜡或进口蜡的较多。

B——裂解型：用成品聚乙烯裂解为低分子量聚乙烯。北京化工大学的化大天荣公司是这一技术的典型代表，但由于价格偏高，因而在市场占有率上受到一定冲击。

C——副产物型：以大庆、扬子、燕山聚合物副产物为原料，精制生产的低分子量聚乙烯。其价格低廉，一般用于低端色母粒产品，江阴一带有许多小型的聚乙烯蜡生产厂，也从韩国、泰国进口同类型的蜡产品，进口量达到3000吨/年以上。

中国目前已成为亚洲最大色母粒生产和需求的国家之一，将来会成为世界上最大的需求市场，且需求量增长也是最快的。相应的，作为色母粒分散剂的聚乙烯蜡需求量也将越来越多。

3.2 聚乙烯蜡用做涂料消光剂

涂料用蜡主要以添加剂的形式加入，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，它的加入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-906，加入后平滑性、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0.25%-2.0%。

由于技术水平的限制，国内的聚乙烯蜡在质量上与国外同类产品还有一定差距。

聚乙烯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，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。

［1］郭明英，牟莹莹，李青山.聚乙烯蜡中的生产及作为润滑剂和分散剂的作用[J].化工时报,2003,17(2).

［2］张振亮,王宇,项素云,常素芹.聚乙烯蜡的性能与应用[J].塑料科技,2002.