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一、PE蠟的物性、型號及種類特點

1. 物性參數(shù) 

- 熔點：90–140°C（根據(jù)分子量和氧化程度不同）；

- 分子量：500–5000 g/mol（低分子量聚乙烯）；

- 密度：0.90–0.96 g/cm3；

- 粘度（熔融態(tài)）：低至中等，流動性好；

- 酸值（氧化PE蠟）：5–30 mg KOH/g（氧化后含羧酸基團(tuán)）；

- 顏色：白色或淡黃色顆粒/粉末。

2. 常見型號及品牌

- 霍尼韋爾（Honeywell）：A-C系列（如A-C 6、A-C 16）；  

- 科萊恩（Clariant）：Licowax PE系列（如Licowax PE 520）；  

- 巴斯夫（BASF）：Luwax系列（如Luwax OA）；  

- 三井化學(xué)：Hi-Wax系列（如Hi-Wax 110P）。

3. 種類特點  

二、判定和評價PE蠟的性能，需從物性參數(shù)、功能性能及應(yīng)用適配性三個維度綜合分析。以下是具體的評價指標(biāo)及方法：

1. 核心物性參數(shù)評價

● 熔點（Melting Point）

- 作用：決定PE蠟在加工溫度下的熔融狀態(tài)和潤滑效率。  

- 測試方法：差示掃描量熱法（DSC）或毛細(xì)管法（ASTM D87/D127）。  

- 應(yīng)用意義：  

- 低熔點（90–110°C）：適合低溫加工（如軟質(zhì)PVC注塑）；  

- 高熔點（120–140°C）：適用于高溫擠出或發(fā)泡PVC。

● 粘度（熔融粘度）

- 作用：反映熔融態(tài)流動性，影響潤滑層形成速度。  

- 測試方法：旋轉(zhuǎn)粘度計（ASTM D3236）或熔融指數(shù)儀（ASTM D1238）。  

- 應(yīng)用意義：  

- 低粘度：快速遷移至表面，適合高速擠出；  

- 高粘度：耐剪切，適合高扭矩加工（如硬質(zhì)PVC管材）。

● 酸值（Acid Value）（針對氧化PE蠟）

- 作用：表征氧化程度，影響與PVC的相容性和內(nèi)外潤滑平衡。  

- 測試方法：酸堿滴定法（ASTM D1386）。  

- 應(yīng)用意義：  

- 酸值5–15 mg KOH/g：弱極性，適合通用PVC制品；  

- 酸值>15 mg KOH/g：高極性，用于透明或高填充PVC。

● 分子量及分布

- 作用：影響耐遷移性和熱穩(wěn)定性。  

- 測試方法：凝膠滲透色譜（GPC）。  

- 應(yīng)用意義：  

- 低分子量（500–2000）：遷移快，短期潤滑效果顯著；  

- 高分子量（3000–5000）：耐析出，適合長效潤滑。

● 密度與結(jié)晶度

- 作用：間接反映分子鏈結(jié)構(gòu)，影響硬度和分散性。  

- 測試方法：密度梯度柱（ASTM D1505）。  

- 應(yīng)用意義：  

- 高密度（>0.93 g/cm3）：結(jié)晶度高，硬度大，適合硬質(zhì)PVC；  

- 低密度（<0.92 g/cm3）：柔韌性好，用于軟質(zhì)制品。

2. 功能性能評價

● 潤滑性（內(nèi)部/外部潤滑平衡）

- 測試方法：  

- 轉(zhuǎn)矩流變儀：通過加工扭矩變化評估潤滑效率（如硬質(zhì)PVC塑化時間縮短10%為佳）；  

- 表面摩擦系數(shù)：通過模具脫模力或制品表面光澤度間接判斷。  

- 應(yīng)用意義：氧化PE蠟需平衡內(nèi)外潤滑，避免過度外潤滑導(dǎo)致塑化延遲。

● 分散性

- 測試方法：  

- 顯微鏡觀察：檢查填料（如碳酸鈣）在PVC中的分布均勻性；  

- 色差分析：顏料分散不良會導(dǎo)致色差（ΔE<1為優(yōu)）。  

- 應(yīng)用意義：高酸值氧化PE蠟可提升顏料/填料分散性。

● 熱穩(wěn)定性

- 測試方法：熱重分析（TGA）或多次擠出后黃變指數(shù)（YI值）。  

- 應(yīng)用意義：高分子量PE蠟在高溫（>180°C）下更穩(wěn)定，減少PVC分解風(fēng)險。

● 遷移性

- 測試方法：  

- 加速老化試驗：將制品在60°C烘箱中放置72小時，觀察表面是否析出； 

- 傅里葉紅外光譜（FTIR）：檢測表面蠟層化學(xué)特征。  

- 應(yīng)用意義：透明PVC需低遷移性PE蠟（如高分子量或氧化型）。

3. 應(yīng)用適配性評價

● 與PVC配方的相容性

- 測試方法：  

- 共混物透明度：氧化PE蠟與PVC相容性更好，霧度<5%（ASTM D1003）；  

- DSC分析：觀察共混物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是否偏移。

● 加工工藝匹配性

- 關(guān)鍵參數(shù)：  

- 加工溫度：PE蠟熔點需低于PVC加工溫度20–30°C（如PVC擠出180°C，PE蠟熔點應(yīng)≤150°C）；  

- 剪切速率：高剪切工藝（如雙螺桿擠出）需低粘度PE蠟避免過度生熱。

● 環(huán)保與法規(guī)符合性

- 測試要求：  

- FDA 21 CFR 178.3720：食品接觸級PVC需選用認(rèn)證PE蠟；  

- RoHS/REACH：檢測重金屬及有害物質(zhì)殘留。

4. 性能評價流程示例

● 初步篩選：根據(jù)加工溫度選擇熔點范圍，按硬質(zhì)/軟質(zhì)PVC選定氧化或非氧化類型。  

● 實驗室測試：  

- 通過轉(zhuǎn)矩流變儀優(yōu)化添加量（通常0.1–0.8 phr）；  

- 測試熔體流動速率（MFR）和表面光澤度。  

● 中試驗證：  

- 模擬生產(chǎn)線條件，觀察脫模性、泡孔結(jié)構(gòu)（發(fā)泡PVC）或透明度；  

- 檢測長期熱穩(wěn)定性（如多次循環(huán)加工后的力學(xué)性能保留率）。  

● 量產(chǎn)監(jiān)控：定期抽檢PE蠟的酸值、熔點及分子量分布，確保批次一致性。

三、在PVC塑料中的加工應(yīng)用  

1. 核心作用  

- 外部潤滑：減少PVC熔體與螺桿、模具的摩擦，防止粘模；  

- 內(nèi)部潤滑（氧化PE蠟）：促進(jìn)PVC顆粒間滑動，改善塑化均勻性；  

- 脫模性：提升制品表面光澤，減少劃痕；  

- 熱穩(wěn)定性輔助：降低剪切生熱，防止PVC分解。

2. 應(yīng)用場景對比  

四、經(jīng)典案例  

1. PVC管材生產(chǎn)（硬質(zhì)PVC）  

- 問題：高速擠出時熔體粘附螺桿，導(dǎo)致表面粗糙。  

- 解決方案：添加0.3 phr霍尼韋爾A-C 6（非氧化PE蠟），降低扭矩15%，表面光滑度提升。  

2. 透明PVC包裝膜（軟質(zhì)PVC）  

- 問題：薄膜透明度差，有白斑。  

- 解決方案：改用科萊恩Licowax PE 520（氧化PE蠟），添加量0.15 phr，白斑消失，霧度降低至5%以下。  

3. 發(fā)泡PVC地墊  

- 問題：泡孔不均勻，成品易變形。  

- 解決方案：添加0.5 phr巴斯夫Luwax OA（高分子量PE蠟），泡孔直徑分布標(biāo)準(zhǔn)差縮小40%。

五、常見問題與解決方案

六、注意事項  

1. 用量控制：過量（>1 phr）會導(dǎo)致過度潤滑，延遲塑化，降低力學(xué)性能（如沖擊強度下降20%+）。  

2. 與其他潤滑劑協(xié)同：  

- 與硬脂酸鈣復(fù)用時，需降低PE蠟用量（避免過度外潤滑）；  

- 與石蠟共用可能遷移析出，需測試相容性。  

3. 加工溫度匹配：  

- 非氧化PE蠟在160–180°C時效果最佳；  

- 氧化PE蠟適用溫度范圍更廣（140–200°C）。  

4. 環(huán)保要求：食品級PVC制品需選用FDA認(rèn)證型號（如霍尼韋爾A-C 6 符合FDA 21 CFR 178.3720）。  

5. 儲存：防潮密封保存，避免高溫結(jié)塊（氧化PE蠟吸濕性較強）。

總結(jié) 

PE蠟在PVC加工中通過精準(zhǔn)選型和用量調(diào)控，可顯著改善加工效率及制品質(zhì)量，但需根據(jù)具體配方和工藝參數(shù)（如擠出速度、溫度）動態(tài)優(yōu)化。