一、PE蜡的物性、型号及种类特点

1. 物性参数 

- 熔点：90–140°C（根据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（熔融态）：低至中等，流动性好；

- 酸值（氧化PE蜡）：5–30 mg KOH/g（氧化后含羧酸基团）；

- 颜色：白色或淡黄色颗粒/粉末。

2. 常见型号及品牌

- 霍尼韦尔（Honeywell）：A-C系列（如A-C 6、A-C 16）；  

- 科莱恩（Clariant）：Licowax PE系列（如Licowax PE 520）；  

- 巴斯夫（BASF）：Luwax系列（如Luwax OA）；  

- 三井化学：Hi-Wax系列（如Hi-Wax 110P）。

3. 种类特点  

二、判定和评价PE蜡的性能，需从物性参数、功能性能及应用适配性三个维度综合分析。以下是具体的评价指标及方法：

1. 核心物性参数评价

● 熔点（Melting Point）

- 作用：决定PE蜡在加工温度下的熔融状态和润滑效率。  

- 测试方法：差示扫描量热法（DSC）或毛细管法（ASTM D87/D127）。  

- 应用意义：  

- 低熔点（90–110°C）：适合低温加工（如软质PVC注塑）；  

- 高熔点（120–140°C）：适用于高温挤出或发泡PVC。

● 粘度（熔融粘度）

- 作用：反映熔融态流动性，影响润滑层形成速度。  

- 测试方法：旋转粘度计（ASTM D3236）或熔融指数仪（ASTM D1238）。  

- 应用意义：  

- 低粘度：快速迁移至表面，适合高速挤出；  

- 高粘度：耐剪切，适合高扭矩加工（如硬质PVC管材）。

● 酸值（Acid Value）（针对氧化PE蜡）

- 作用：表征氧化程度，影响与PVC的相容性和内外润滑平衡。  

- 测试方法：酸碱滴定法（ASTM D1386）。  

- 应用意义：  

- 酸值5–15 mg KOH/g：弱极性，适合通用PVC制品；  

- 酸值>15 mg KOH/g：高极性，用于透明或高填充PVC。

● 分子量及分布

- 作用：影响耐迁移性和热稳定性。  

- 测试方法：凝胶渗透色谱（GPC）。  

- 应用意义：  

- 低分子量（500–2000）：迁移快，短期润滑效果显著；  

- 高分子量（3000–5000）：耐析出，适合长效润滑。

● 密度与结晶度

- 作用：间接反映分子链结构，影响硬度和分散性。  

- 测试方法：密度梯度柱（ASTM D1505）。  

- 应用意义：  

- 高密度（>0.93 g/cm³）：结晶度高，硬度大，适合硬质PVC；  

- 低密度（<0.92 g/cm³）：柔韧性好，用于软质制品。

2. 功能性能评价

● 润滑性（内部/外部润滑平衡）

- 测试方法：  

- 转矩流变仪：通过加工扭矩变化评估润滑效率（如硬质PVC塑化时间缩短10%为佳）；  

- 表面摩擦系数：通过模具脱模力或制品表面光泽度间接判断。  

- 应用意义：氧化PE蜡需平衡内外润滑，避免过度外润滑导致塑化延迟。

● 分散性

- 测试方法：  

- 显微镜观察：检查填料（如碳酸钙）在PVC中的分布均匀性；  

- 色差分析：颜料分散不良会导致色差（ΔE<1为优）。  

- 应用意义：高酸值氧化PE蜡可提升颜料/填料分散性。

● 热稳定性

- 测试方法：热重分析（TGA）或多次挤出后黄变指数（YI值）。  

- 应用意义：高分子量PE蜡在高温（>180°C）下更稳定，减少PVC分解风险。

● 迁移性

- 测试方法：  

- 加速老化试验：将制品在60°C烘箱中放置72小时，观察表面是否析出； 

- 傅里叶红外光谱（FTIR）：检测表面蜡层化学特征。  

- 应用意义：透明PVC需低迁移性PE蜡（如高分子量或氧化型）。

3. 应用适配性评价

● 与PVC配方的相容性

- 测试方法：  

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

- DSC分析：观察共混物玻璃化转变温度（Tg）是否偏移。

● 加工工艺匹配性

- 关键参数：  

- 加工温度：PE蜡熔点需低于PVC加工温度20–30°C（如PVC挤出180°C，PE蜡熔点应≤150°C）；  

- 剪切速率：高剪切工艺（如双螺杆挤出）需低粘度PE蜡避免过度生热。

● 环保与法规符合性

- 测试要求：  

- FDA 21 CFR 178.3720：食品接触级PVC需选用认证PE蜡；  

- RoHS/REACH：检测重金属及有害物质残留。

4. 性能评价流程示例

● 初步筛选：根据加工温度选择熔点范围，按硬质/软质PVC选定氧化或非氧化类型。  

● 实验室测试：  

- 通过转矩流变仪优化添加量（通常0.1–0.8 phr）；  

- 测试熔体流动速率（MFR）和表面光泽度。  

● 中试验证：  

- 模拟生产线条件，观察脱模性、泡孔结构（发泡PVC）或透明度；  

- 检测长期热稳定性（如多次循环加工后的力学性能保留率）。  

● 量产监控：定期抽检PE蜡的酸值、熔点及分子量分布，确保批次一致性。

三、在PVC塑料中的加工应用  

1. 核心作用  

- 外部润滑：减少PVC熔体与螺杆、模具的摩擦，防止粘模；  

- 内部润滑（氧化PE蜡）：促进PVC颗粒间滑动，改善塑化均匀性；  

- 脱模性：提升制品表面光泽，减少划痕；  

- 热稳定性辅助：降低剪切生热，防止PVC分解。

2. 应用场景对比  

四、经典案例  

1. PVC管材生产（硬质PVC）  

- 问题：高速挤出时熔体粘附螺杆，导致表面粗糙。  

- 解决方案：添加0.3 phr霍尼韦尔A-C 6（非氧化PE蜡），降低扭矩15%，表面光滑度提升。  

2. 透明PVC包装膜（软质PVC）  

- 问题：薄膜透明度差，有白斑。  

- 解决方案：改用科莱恩Licowax PE 520（氧化PE蜡），添加量0.15 phr，白斑消失，雾度降低至5%以下。  

3. 发泡PVC地垫  

- 问题：泡孔不均匀，成品易变形。  

- 解决方案：添加0.5 phr巴斯夫Luwax OA（高分子量PE蜡），泡孔直径分布标准差缩小40%。

五、常见问题与解决方案

六、注意事项  

1. 用量控制：过量（>1 phr）会导致过度润滑，延迟塑化，降低力学性能（如冲击强度下降20%+）。  

2. 与其他润滑剂协同：  

- 与硬脂酸钙复用时，需降低PE蜡用量（避免过度外润滑）；  

- 与石蜡共用可能迁移析出，需测试相容性。  

3. 加工温度匹配：  

- 非氧化PE蜡在160–180°C时效果最佳；  

- 氧化PE蜡适用温度范围更广（140–200°C）。  

4. 环保要求：食品级PVC制品需选用FDA认证型号（如霍尼韦尔A-C 6 符合FDA 21 CFR 178.3720）。  

5. 储存：防潮密封保存，避免高温结块（氧化PE蜡吸湿性较强）。

总结 

PE蜡在PVC加工中通过精准选型和用量调控，可显著改善加工效率及制品质量，但需根据具体配方和工艺参数（如挤出速度、温度）动态优化。