微粉蜡的性能及应用
微粉蜡的性能及应用
超细微粉技术是近些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以下的粒子称为微粒子，超细粒子的集合体称为超微粉体。微粉化蜡以其优异的性能广泛应用于印刷油墨、油漆、涂料中，提高其表面的抗划伤性、耐磨性、增加滑度、耐回粘、不贴合、改善手感；提高抗粘连、抗污性能，可以控制印刷油墨的光泽度，防止颜料沉降，配合亚光粉生产高性能亚光油墨和油漆等，已经成为油漆、油墨生产中不可缺少的重要助剂。
微粉蜡为超微细粉体，粒径范围2～30μm，分子量分布较宽，从600～6000左右，用途广泛。大部分微粉蜡是由聚乙烯蜡、费—托蜡、聚丙烯蜡、聚四氟乙烯、及其改性蜡等，通过各种的微粉化工艺制得。还有一部分是酰胺蜡、微晶蜡、天然蜡通过微粉化工艺生产的。
(1)聚乙烯蜡：由乙烯单体直接聚合或者通过聚乙烯裂解制成，分子量在1000-5000左右，熔点100－120℃，具有优异的抗摩擦、抗划伤、防粘连及保光性，适用范围广。支链结构多，耐磨性比较好。高密度和低密度聚乙烯微粉蜡的性质有差异。
(2)费—托蜡：是由煤气为原料，采用Ficher-Tropsch工艺聚合成无支链的线性蜡，分子量在500～1000左右。熔点较低，具有**的平滑性，改善手感。蜡的滑度好，手感强，容易分散。
(3)聚丙烯蜡：和聚乙烯蜡相比，软化点、硬度更高，抗粘连性能突出、耐磨性能突出，改善抗金属划痕效果好，可防止颜料及二氧化硅在油墨和涂料中的沉降，但相容性稍差，分散困难。
(4)聚四氟乙烯蜡：软化点更高，密度更大，具有优异的耐热性能，提供突出的滑度、耐磨性、耐刮伤性、抗粘性。疏水抗污性，综合性能优异，很难分散，价位高。(5)改性微粉蜡：用聚四氟乙烯对聚乙烯蜡或合成蜡改性，提高聚乙烯蜡的软化点和硬度，增加平滑性、耐磨性、耐划伤、抗粘连性，同时改善聚四氟乙烯蜡难分散、价位高等缺点。
由高分子蜡制备超微粉蜡主要有了3种途径：一是由粗粒子出发，用机械粉碎法，蒸发与沉淀法和熔融喷雾法等物理的方法；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所需粒径的微粒，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微粉蜡、热裂解、辐射裂解制PTFE微粉。在国内，生产厂家主要采用物理方法制备各种微粉蜡。
微粉蜡的性能及应用：国内对微粉蜡的研究和生产的启步较晚，但是需求量在逐年增加，生产规模比较大的有北京化工大学精细化工厂、齐齐哈尔大学材料所等。国外聚乙烯微粉蜡的应用很广，需求量较大，仅日本每年就生产约3000吨，售价比普通的树脂高一倍左右。现在由于我国的微粉蜡的产量较低，只能满足一部分市场需要。另一部分市场需求，主要靠进口德国、美国的聚乙烯微粉蜡产品，如：美国的联信、三叶，德国的德固萨、赫司特、巴斯夫、科莱恩，日本的三洋化成株式会社、日本的石油化学、日本的三菱化工、台湾的德谦。
微粉蜡的性能及应用-应用中的注意事项
为了方便运输，微粉蜡常常以粉体形式供货，油墨厂要充分发挥并利用蜡粉的特性，必须有良好的分散工艺来保证。虽然微粉蜡一般情况下都有比较好的分散性和细度，比较容易分散在油墨、油漆和涂料中，但是为了特殊的工艺要求和质量要求，还有以下的分散方式：(1)熔融分散法：将蜡粉高温熔融后，慢慢喷洒在冷的溶剂中(一般选用非极性溶剂，如甲苯)，使蜡液遇骤冷，呈现小粒子析出，冷却速度越快，形成的蜡乳液越细腻，这样分散的蜡粉耐磨性，滑度*好，并且对光泽影响*小。缺点是需要特殊设备，有火灾危险。主要用于**漆和涂料生产中。
(2)冷分散法：冷分散的方法可以用于制备高浓度的微粉蜡分散体，固含量取决于所使用的溶剂，常用非极性或弱极性溶剂如矿物油、甲苯等分散蜡粉，可以制得高浓度的蜡浆，流动性好，储存稳定性高，可以直接加入油墨和油漆中。分散方法如下：先以较低速度搅拌至树脂液产生漩涡，再将蜡粉慢慢加入漩涡内，待蜡粉全部加入后，提高搅拌速度至1000rpm，充分搅拌10～30 min，细度合格即可。
(3)冷研磨蜡粉分散注意事项
A温度控制：低分子量的聚乙烯蜡，在分散过程中，如果温度过高，容易引起蜡粉部分溶解，溶剂渗透蜡粉，引起溶涨，导致再絮凝返粗，形成粗粒，蜡粉失效。一般分散温度不高于40℃即可。
B一般以酯类、酮类或者醚醇类作蜡粉的分散溶剂，比较理想，避免使用苯类溶剂，因为苯类溶剂对蜡粉渗透力强，容易引起蜡粉高温下溶涨。
(4)直接加入法：容易分散的费—托蜡和PE蜡可直接加入高度搅拌分散即可，这样生产工艺简单，成本降低。
在使用粉状的微粉化蜡用于油墨和油漆时，应注意以下几个主要问题：
1、温度控制：聚乙烯蜡由于在较高温度会被溶解，导致在凝聚而反粗，无法再分散开，因此，搅拌温度应该控制在45摄氏度以下。
聚乙烯微粉蜡在芳香族、脂肪族、氯化物溶剂中溶解；在乙二醇醚、酯类、乙醇、丙酮溶剂中有较小的溶解性。
2、添加方式：先将20-30%的蜡粉和70-80%的树脂制成蜡浆，再按所需比例添加
或，在后段直接添加，需要适当的剪切力，至少用螺旋搅拌器混合时要有足够的漩涡，保证蜡微粉颗粒，特别是二次粒子，有一个合适的分数。也可以在研磨色料时*后一次加入一起研磨，但需注意控制温度。
3、分散方式：先以较低的速度搅拌至有漩涡产生，再将蜡粉分批少量加入漩涡中心；待蜡粉全部加入后，再将搅拌速度提升到1200rpm，并充分地搅拌至完全地分散均匀。
4、 溶剂：制备蜡微粉分散体，一般使用酯类或醇类做蜡微粉的分散溶剂是较为理想的；尽量避免使用甲苯或二甲苯与蜡微粉直接混合，因过强之溶解力将使蜡粉被溶解，再结晶时反粗。
5、润湿：FTPE因表面自由能低（0.0184N/m）不容易在溶剂中分散，可先用小量 乙 醚湿润然后添加。
