褐煤蜡的简介和应用
发布时间：2017-06-22
褐煤蜡的简介和应用
一.简介
褐煤蜡是一类从褐煤中，通过苯、甲苯等有机溶剂萃取后获得的棕褐色的蜡状物质，国外也称为蒙旦蜡。其组成通常为长链脂肪蜡酸（C16-C35）和多元羟基脂肪醇（C20-C34）组成的酯，并含有少量游离的脂肪酸，蜡酸，蜡醇，树脂和地沥青等物质。随着其中地沥青等杂质含量的减少，褐煤蜡的颜色由黑棕色逐渐变为浅褐色。
褐煤蜡为矿物蜡，其生产原料褐煤矿为不可再生的天然化石资源，目前国际上有着丰富矿物资源和稳定成熟生产技术的有德国，乌克兰和美国。其中德国为褐煤蜡的生产大国，占国际市场85%的市场份额。我国国内主要褐煤蜡生产位于云南和内蒙古等地，但精制技术远不如德国成熟，无法获得精制浅色的褐煤酯蜡。
WARADUR ® E：褐煤酯蜡
WARADUR ® OP：部分皂化的褐煤酯蜡
德国Voelpker公司的WARADUR ®系列褐煤蜡，原为BASF集团的精制褐煤蜡系列，2015年有BASF转给了Voelpker公司。WARADUR ®系列依托于德国成熟的褐煤蜡生产精制技术，其杂质含量较少颜色为浅黄色，能够应用于各种透明或者浅色塑料制品中。
二.褐煤蜡的优点
褐煤蜡是目前最坚硬的天然蜡，其硬度高，熔点高，化学性质稳定，抛光度高，绝缘性能好等特点。
褐煤酯蜡易溶于常见的有机溶剂，并且能与微晶蜡，石蜡等混合，相容性好。其本身能自乳化和皂化反应。
褐煤酯皂化蜡对溶剂有着较高的保持力，可以吸收自身10-20倍重量的有机溶剂，形成的膏体稳定，不易析出溶剂。
三.应用
褐煤蜡其理化性质稳定，相容性好，能作为高性能的添加剂用于各种塑料加工工业中，通常作为润滑剂，成核剂以及分散剂用于各种塑料的加工中。褐煤蜡提高了各种塑料的流动性以及降低其脱膜力，用于产品有较低的挥发性，较好的热稳定性，以及较低的表面迁移率。在目前已知的各类行业的工业生产中，褐煤蜡没有被列入为致癌，致畸或者有生殖毒性的物质。
褐煤蜡作为助剂可以广泛应用于工程塑料，热塑性弹性体和PVC等各种塑料加工领域。主要可以用于：
橡胶，塑料工业中的加工助剂涂层工业用乳液药物应用中的基质皮革，家具，塑料等制品表面的抛光蜡
溶剂型分散剂在符合FDA的标准中用于食品包装和化妆品
四.褐煤酯蜡在母粒制造中的应用
1.母粒中的颜料分散剂：
褐煤蜡是有效的母粒中的颜料分散剂。蜡能够很好的润湿颜料表面，使得颜料能够很好的分散在塑料树脂中，并且防止颜料重新结块团聚。
褐煤酯蜡的分散机理称为锚固机理。褐煤酯蜡结构中含有的酯基，羧基能够像锚一样，以电子相互作用的形式吸附固定在颜料的表面，其他的有机分子长链，以链伸展的形式在颜料表面形成一层保护层，由于保护层的电子相互排斥作用，使得颜料粒子能有效的分散在塑料树脂中。褐煤酯蜡适用于生产高透明度的产品。
影响褐煤酯蜡分散的效果主要的因素有：
颜料的种类，可分散性以及规格
母粒中颜料添加的量
加工和生产工艺
母粒的应用方向
各成分的混溶性
基体树脂
褐煤酯蜡除了炭黑和钛白粉等之外，对于其他的有机和无机颜料都有十分优秀的适用性。具体的分散效果需要在挤出机和密炼机上做具体的应用测试。在某些特定场合，复配使用不同种类的蜡，可以达到更好的分散效果。
五.褐煤酯蜡在PVC加工上的应用
1.PVC的加工：
PVC在加工过程中，润滑剂是十分重要的助剂之一。由于PVC是不能在纯的树脂状态下进行密炼和挤出加工的，因此，PVC在加工过程中需要添加各种助剂。选择合适的助剂，不但能够提升加工工艺，而且还能改进最终产品的性能。
2.褐煤酯蜡在PVC加工中的应用：
由于褐煤酯蜡在结构中含有羧基和酯基等极性基团，因此根据相似相溶的原理，褐煤酯蜡能很好地相容于PVC中，在PVC加工中主要作为内润滑剂来使用。褐煤酯蜡在PVC体系中，主要可以降低PVC分子间的内摩擦，降低粘度，并以此能促进较高的流量。其结果能降低PVC加工时的能量消耗，并且有效增加了PVC的生产效率。
对比传统的脂肪酸酯或者硬脂酸盐作为内润滑剂，褐煤蜡既不会使产品增塑，也不会向产品表面迁移，这对产品的加工和表面性能有着十分优秀的益处
3.带来的益处以及产品配方的选择
褐煤酯蜡作为内润滑剂应用于PVC体系中，最主要的作用就是降低PVC聚合物分子间内聚力的作用，从而改善塑料熔体的内摩擦生热和熔体的流动性，这在挤出和注塑成型加工中有着十分重要的效果：可以降低生产时的能量消耗，减少停机清机的频率以此能够有效提高PVC的生产加工效率。
褐煤酯蜡可以应用于高透明PVC的膜材和型材的挤出加工中，具体的使用效果需要在在挤出机和注塑机上做具体的应用测试，特定情况下，与其他品种的润滑剂复合使用能够获得更好的润滑效果。
六.褐煤酯蜡在其他塑料加工上的应用
随着目前工程塑料或其他类塑料的迅速发展，对于塑料加工助剂选择的要求越来越高。有些塑料因具有非常高的分子量而流动性极差，有些塑料在低温时流动性较好但高温加工后粘度急速上升。对于此类的塑料，褐煤酯蜡由于其在极性和非极性塑料中，兼具内润滑和外润滑，低挥发性，高透明度，额外的脱模作用以及抗迁移性等特点，已成为最具有价值的塑料加工助剂之一。其中低挥发性对于压延加工和真空脱气十分重要，而高透明度能应用于对于制品外观有严格要求的制品中。
对于目前市场上主流应用的塑料，褐煤酯蜡在其体系中的润滑作用和推荐添加量**如下表所示。
*聚酯中的应用主要为注塑和吹塑，不涉及纺丝。聚酯由于分子量分布较广和加工工艺多变的原因，并没有明确的推荐用量。
**以上的推荐使用量为在单一组份添加得到的推荐添加量，具体的添加量视客户配方和加工工艺而定。
摘自：网络