副產(chǎn)物聚乙烯蠟的精制方法及其應(yīng)用進(jìn)展

李 鑫

（中國(guó)石油 四川石化有限責(zé)任公司，四川 成都 611930）

聚乙烯蠟（PEW）是一種重要的化工原料和精細(xì)化學(xué)品，用途廣泛、需求量大。PEW在狹義上是一種分子量較低的均聚聚乙烯（PE），分子量通常在1 000～8 000之間，密度通常為0.920～0.936 g/cm3，多數(shù)為白色或淡黃色，呈粉狀、片狀或塊狀，由于分子量低到一定范圍的PE在室溫下呈蠟狀，因此俗稱PEW。廣義上韌性和強(qiáng)度較差且不能單獨(dú)加工的乙烯聚合物、改性PEW、共聚PEW等PE均可歸類(lèi)為PEW。PEW的制備方法分為乙烯聚合法、PE熱裂解法和高密度PE（HDPE）裝置副產(chǎn)物法[1-3]。

隨著HDPE產(chǎn)能的提升，副產(chǎn)物PEW的產(chǎn)量逐年增加、使用價(jià)值也日漸凸顯，但該副產(chǎn)物PEW存在以下缺點(diǎn)：1）純度不高、分子量分布寬，無(wú)法滿足高耐熱性和高流動(dòng)性應(yīng)用方面的要求；2）含有較多的輕組分和殘留溶劑，在加工過(guò)程中會(huì)揮發(fā)產(chǎn)生大量的濃煙，無(wú)法達(dá)到環(huán)保要求，應(yīng)用范圍受限；3）熔程寬，通常是幾種不同聚合度的低聚物的混合物，穩(wěn)定性難以控制。因此HDPE裝置的副產(chǎn)物PEW需要精制處理后才能進(jìn)一步應(yīng)用[4-5]。

精制處理后的PEW具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，可作為加工助劑應(yīng)用于薄膜、線纜、聚氯乙烯管材、熱熔膠、聚合物共混材料以及聚合物復(fù)合材料加工等領(lǐng)域，也可與涂料、油墨、油漆、石蠟、鞋蠟、紡織等配合使用，還可通過(guò)引入極性基團(tuán)改善性能，用于工程塑料相關(guān)領(lǐng)域[1，3，6-10]。

本文介紹了PEW的分類(lèi)，綜述了副產(chǎn)物PEW的精制方法及PEW的應(yīng)用進(jìn)展，并對(duì)副產(chǎn)物PEW的精制和應(yīng)用進(jìn)行了展望。

1 PEW的分類(lèi)

當(dāng)前商業(yè)PEW按生產(chǎn)方法主要分為三類(lèi)：聚合型PEW、裂解型PEW、副產(chǎn)物PEW[2，8，11]。

1.1 聚合型PEW

聚合型PEW是由乙烯單體在催化劑（引發(fā)劑）作用下，通過(guò)高壓聚合或低壓聚合得到。按生產(chǎn)工藝分為自由基聚合法、齊格勒聚合法和茂金屬聚合法。聚合型PEW的性能優(yōu)于其他方法生產(chǎn)的PEW，主要表現(xiàn)在分子量分布窄、分子量易控、氣味小、顏色純正、潤(rùn)滑性及分散性好，但是聚合型PEW的生產(chǎn)成本較高，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用實(shí)例較少[8]。

1.2 裂解型PEW

裂解型PEW主要是使用純凈或回收的PE樹(shù)脂（包括HDPE、低密度PE等）在隔絕空氣下經(jīng)過(guò)高溫裂解得到。裂解方法的生產(chǎn)成本低、產(chǎn)率高，但與聚合型PEW相比，裂解型PEW的分子量分布較寬，分子量不易控制，產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)低。裂解方法按反應(yīng)器的不同分為裂解釜加工法和擠出法，其中，裂解釜加工法為間歇工藝，投入較低，適于小型企業(yè)；擠出法為連續(xù)工藝，投入較高且產(chǎn)量大，適于大中型廠家[11]。

1.3 副產(chǎn)物PEW

目前，副產(chǎn)物PEW主要來(lái)自淤漿聚合HDPE裝置聚合產(chǎn)生的副產(chǎn)物，該類(lèi)裝置均為釜式淤漿聚合工藝，包括三井油化公司的CX工藝和BASELL公司的Hostalen ACP工藝。副產(chǎn)物PEW形成的原理為：對(duì)乙烯淤漿聚合得到的PE懸浮液進(jìn)行固液分離，經(jīng)離心機(jī)分離后分別得到濕含量較低的PE和含有低聚物PE的己烷母液；對(duì)含有低聚物PE的己烷母液進(jìn)行升溫處理，低聚物PE富集并進(jìn)入回收環(huán)節(jié)；在回收環(huán)節(jié)除去雜質(zhì)和分子量較高的烴類(lèi)，最終收集的高純度低聚物PE，即為副產(chǎn)物PEW。

HDPE裝置生產(chǎn)不同牌號(hào)樹(shù)脂時(shí)產(chǎn)出的副產(chǎn)物PEW的分子量及其分布見(jiàn)表1及圖1。由表1和圖1可看出，2#產(chǎn)品的Mw最高，且分子量分布最寬，說(shuō)明可能是雙峰或三峰牌號(hào)的管材料樹(shù)脂PEW；3#產(chǎn)品的Mw最低，該牌號(hào)可能是分子量較低的拉絲料或注塑料樹(shù)脂PEW；1#產(chǎn)品相比其他牌號(hào)，低分子量組分較少，說(shuō)明該裝置在蠟處理環(huán)節(jié)對(duì)PEW中低聚物的脫除效果更佳。

表1 生產(chǎn)不同牌號(hào)時(shí)副產(chǎn)物PEW的分子量Тable 1 Molecular of bу-product polуe(cuò)thуlene wax(PEW)during producing different product

圖1 生產(chǎn)不同牌號(hào)時(shí)的副產(chǎn)物PEW的分子量分布Fig.1 Molecular distribution of bу-product PEW during producing different product.

2 副產(chǎn)物PEW的精制方法

我國(guó)的PEW大多采用裂解法生產(chǎn)，副產(chǎn)物PEW的產(chǎn)能較小，且生產(chǎn)規(guī)模不能滿足市場(chǎng)需求。高檔PEW主要依靠進(jìn)口，因此，PEW產(chǎn)品質(zhì)量的提升或性能的提高，將很大程度提高國(guó)產(chǎn)PEW的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益[12-13]。

2.1 提高熔點(diǎn)

由于色母粒和油墨加工用PEW需要高耐熱性和高流動(dòng)性，因此要求PEW的熔點(diǎn)在100 ℃以上，而當(dāng)前市場(chǎng)上副產(chǎn)物PEW的熔點(diǎn)普遍在69～85℃，無(wú)法滿足該領(lǐng)域需求。長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)[4]開(kāi)發(fā)了一種提高副產(chǎn)物PEW熔點(diǎn)的方法。該方法通過(guò)添加成核劑（主要為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、1，3-二芐叉山梨醇或2，4二芐叉山梨醇或硬脂酸）、高熔點(diǎn)聚烯烴（主要是熔點(diǎn)為140～180 ℃的PE或熔點(diǎn)為155～165 ℃的聚丙烯）對(duì)副產(chǎn)物PEW進(jìn)行重結(jié)晶處理，可制得熔點(diǎn)在100.7～129.2 ℃的PEW。相比HDPE裝置直接產(chǎn)出的副產(chǎn)物PEW，經(jīng)過(guò)重結(jié)晶的PEW不僅能滿足色母粒和油墨加工的要求，還可應(yīng)用于汽車(chē)及皮衣的高檔上光蠟等，每噸售價(jià)可增加1 000～3 000元[4]。

2.2 按分子量分級(jí)分割PEW

劉喜軍[14-15]開(kāi)發(fā)了按分子量分級(jí)分割PEW的分離方法。該方法以分子量在500～10 000之間的副產(chǎn)物PEW為原料，以C5～C12烷烴、C6～C8的苯類(lèi)、芳烴或它們的混合物為溶劑，以C2～C4的一元醇為沉淀劑，通過(guò)改變?nèi)芙鉁囟群腿軇┍?，多次?duì)副產(chǎn)物PEW進(jìn)行溶解、濃縮、沉淀、分離和干燥等步驟，分別收集得到不同分子量級(jí)分的PEW產(chǎn)品（見(jiàn)表2）。將精制處理后的PEW粉碎，即可制得D50（顆粒累積分布為50%的粒徑）在16～20 μm、D90（顆粒累積分布為90%的粒徑）在31～40 μm的PEW微粉[14]。通過(guò)該方法將副產(chǎn)物PEW分割精制后，PEW的分子量分布變窄，熔程小于10 ℃，同時(shí)不含無(wú)機(jī)雜質(zhì)，白度在90%以上。根據(jù)分子量或熔程不同，精制后的PEW可分別應(yīng)用于蠟、漆、防老化劑、柔軟劑、潤(rùn)滑劑和脫模劑等[14]。根據(jù)粒徑大小不同，可在涂料、木材著色、油漆和油墨等領(lǐng)域中應(yīng)用[15]。目前，國(guó)內(nèi)PEW微粉的市場(chǎng)需求量約為10 kt，高品質(zhì)PEW大部分依賴進(jìn)口，因此對(duì)副產(chǎn)物PEW進(jìn)行精制以制備微粉的應(yīng)用意義重大。

表2 副產(chǎn)物PEW分割精制的操作條件及對(duì)應(yīng)級(jí)分分子量Тable 2 Тhe operating conditions and molecular weight of the corresponding fractions of PEW

2.3 選擇性溶解分離不同熔點(diǎn)組分副產(chǎn)物PEW

長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)[16]開(kāi)發(fā)了一種分離副產(chǎn)物PEW中低熔點(diǎn)和高熔點(diǎn)組分的方法。該方法用二甲苯或正庚烷為溶劑，在85～90 ℃下將副產(chǎn)物PEW和溶劑混合進(jìn)行溶解反應(yīng)得到液固混合物，然后進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾得到的固體為高熔點(diǎn)PEW（熔程為82.6～96.3 ℃）；過(guò)濾的濾液通過(guò)減壓蒸餾，得到低熔點(diǎn)PEW（熔程為45.3～69.5 ℃），減壓蒸餾回收的溶劑可以再利用[16]。高熔點(diǎn)PEW可應(yīng)用于油墨加工、色母粒及上光蠟等領(lǐng)域；低熔點(diǎn)PEW經(jīng)精加工后可應(yīng)用于相變膠囊領(lǐng)域和化妝品行業(yè)等。

2.4 發(fā)汗方法精制PEW

目前發(fā)汗方法的設(shè)備和工藝[17-23]雖然不斷改進(jìn)，但仍不能生產(chǎn)70 ℃以上的PEW產(chǎn)品。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，中國(guó)石化撫順石油化工研究院開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的PEW精制技術(shù)[24-28]。該精制技術(shù)采用的發(fā)汗分離方法是利用PEW中各級(jí)分熔點(diǎn)不同的性質(zhì)進(jìn)行分離提純，由于分子量和分子結(jié)構(gòu)的差異，使得PEW中不同組分的熔點(diǎn)差別較大。分子量較大的正構(gòu)烷烴熔點(diǎn)較高，分子量較小的正構(gòu)烷烴熔點(diǎn)較低；分子量相同時(shí)，異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴的熔點(diǎn)低于正構(gòu)烷烴，且異構(gòu)程度越高熔點(diǎn)越低。因此發(fā)汗分離方法既能降低分子量分布寬度又能提高正構(gòu)烷烴含量。

2.4.1 發(fā)汗制備瀝青溫拌用蠟

道路工程中使用的瀝青混合料根據(jù)拌合施工時(shí)的溫度主要分為三種：熱拌瀝青混合料、冷拌瀝青混合料和溫拌瀝青混合料（WMA）。其中，WMA是20世紀(jì)90年代后期為節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境并延長(zhǎng)瀝青路面壽命而開(kāi)發(fā)并大規(guī)模使用的[24]。HDPE裝置的副產(chǎn)物PEW中由于含有大量的低分子組分，直接用于瀝青混合料溫拌劑時(shí)會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生不良影響，因此需要對(duì)PEW中的低分子組分進(jìn)行脫除。

撫順石油化工研究院[24-25]開(kāi)發(fā)了以HDPE裝置副產(chǎn)物PEW為原料，經(jīng)過(guò)發(fā)汗制備瀝青溫拌用蠟的方法。該方法為：在普通發(fā)汗工藝的基礎(chǔ)上，副產(chǎn)物PEW在熔化后加入油溶性且可分解產(chǎn)生氣體的物質(zhì)（主要為有機(jī)偶氮化合物、有機(jī)亞硝基化合物、磺酰肼類(lèi)化合物和有機(jī)過(guò)氧化物等），在發(fā)汗過(guò)程中利用氣流通過(guò)PEW層并帶出液態(tài)組分，實(shí)現(xiàn)固體組分（熔點(diǎn)較高的蠟）和液體組分（油和熔點(diǎn)較低的蠟）的分離，同時(shí)溶解在副產(chǎn)物PEW中的可分解物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生氣體，進(jìn)而在蠟層中形成微小氣泡，這些氣泡有利于液體組分的快速排出，進(jìn)而可以有效除去副產(chǎn)物PEW中的低分子量組分。該方法可制得熔點(diǎn)大于70 ℃的瀝青溫拌用蠟，該產(chǎn)品可用于降低瀝青混合料拌合溫度，同時(shí)提高路面的抗車(chē)轍性能。

發(fā)汗分離工藝是目前已知用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)石油蠟產(chǎn)品的唯一無(wú)溶劑的分離方法，采用發(fā)汗工藝不僅可降低瀝青高溫黏度，而且不影響WMA的使用性能，同時(shí)也符合綠色低碳和節(jié)能環(huán)保的要求[25]。

2.4.2 發(fā)汗制備塑料加工用蠟

蠟類(lèi)物質(zhì)是塑料加工中常用的助劑，可用于改善塑料加工成型中的流動(dòng)性和脫模性，降低塑料樹(shù)脂與加工機(jī)械之間及塑料樹(shù)脂內(nèi)部分子之間的相互摩擦，作為潤(rùn)滑劑改善塑料樹(shù)脂的加工性能。但由于副產(chǎn)物PEW中含有大量低熔點(diǎn)組分，在塑料加工過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致塑料制品的強(qiáng)度、硬度、軟化點(diǎn)和模量等降低，用于發(fā)泡時(shí)，會(huì)導(dǎo)致發(fā)泡不均勻，因此副產(chǎn)物PEW不宜直接用于塑料加工。

撫順石油化工研究院[26-28]在普通發(fā)汗工藝的基礎(chǔ)上，優(yōu)選將油溶性乳化劑和油溶性酸溶于發(fā)汗原料副產(chǎn)物PEW中作為油相組分，將無(wú)機(jī)鹽溶液作為水相組分，乳化后進(jìn)行發(fā)汗，利用油溶性酸與無(wú)機(jī)鹽反應(yīng)生成的氣泡和鹽溶液排出后形成的微小空間，有利于發(fā)汗階段液體組分的排出；同時(shí)在發(fā)汗過(guò)程中利用氣流通過(guò)蠟層分離固體組分與液體組分，進(jìn)一步增強(qiáng)了分離效果并加快了分離速度。使用發(fā)汗這種無(wú)溶劑分離方法可以制備熔點(diǎn)大于70 ℃且可以基本去除低熔點(diǎn)組分的塑料加工用蠟。通過(guò)發(fā)汗分離精制后的PEW，去除了原料副產(chǎn)物PEW中的低熔點(diǎn)組分，在用作塑料加工過(guò)程的潤(rùn)滑劑時(shí)，不再出現(xiàn)直接使用副產(chǎn)物PEW時(shí)的性能和指標(biāo)降低現(xiàn)象。

2.5 吉林石化副產(chǎn)物蠟的精制

中國(guó)石油吉林石化研究院開(kāi)發(fā)的HDPE裝置副產(chǎn)物PEW綜合利用技術(shù)采用了精餾法與溶劑法相結(jié)合的方法[29]。該方法對(duì)副產(chǎn)PEW進(jìn)行分離精制，得到不同規(guī)格的PEW，再進(jìn)一步采用結(jié)晶法得到PEW微粉，使PEW的軟化點(diǎn)從95～100 ℃提升到105～115 ℃。吉林石化乙烯廠HDPE裝置的副產(chǎn)物PEW，之前是簡(jiǎn)單加工后直接出售，應(yīng)用附加值低，產(chǎn)品應(yīng)用范圍窄，競(jìng)爭(zhēng)力差；通過(guò)對(duì)副產(chǎn)物PEW進(jìn)行分級(jí)精制，精制后的PEW可極大地?cái)U(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，產(chǎn)品應(yīng)用附加值也得到大幅提高。

2.6 設(shè)計(jì)精制系統(tǒng)提高副產(chǎn)物PEW品質(zhì)

天津市匯筑恒升科技有限公司[30]開(kāi)發(fā)了包括預(yù)處理系統(tǒng)、脫輕分離系統(tǒng)、脫水精制系統(tǒng)和造粒系統(tǒng)的粗制副產(chǎn)物PEW的裝置。通過(guò)添加高沸點(diǎn)溶劑溶解和離心過(guò)濾分離的方法，將副產(chǎn)物PEW分為輕質(zhì)油和品質(zhì)較高的PEW。其中，輕質(zhì)油主要由C6～C20的直鏈烷烴組成，可用作柴油添加劑以提高柴油的十六烷值，還可進(jìn)一步提純作為化妝品的添加劑；脫除輕質(zhì)油的高品質(zhì)PEW白度高、無(wú)氣味、應(yīng)用范圍廣。該精制裝置可實(shí)現(xiàn)原料的優(yōu)化利用、節(jié)能降耗，同時(shí)提高了PEW的品質(zhì)，擴(kuò)大了PEW的應(yīng)用范圍。

3 PEW的應(yīng)用

3.1 防水性應(yīng)用

水性上光油是市場(chǎng)常見(jiàn)的上光涂料，主要應(yīng)用于禮品盒包裝、期刊封面印刷等。在印刷領(lǐng)域，水性上光油一般用作紙張涂層。由于普通的水性上光油涂層防水效果一般，在印刷過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)掉色現(xiàn)象，為改善印刷掉色問(wèn)題，通常加入一定量的PEW乳液作為防水劑。加入PEW乳液后，可有效隔離水分子遷移至紙張內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)防水效果，避免出現(xiàn)印刷掉色的問(wèn)題[31]。

3.2 相容性應(yīng)用

3.2.1 用于色母粒的分散劑

塑料著色時(shí)，為保持制品顏色的穩(wěn)定，一般使用色母粒作為著色劑/顏料，但由于樹(shù)脂熔體黏度較高，與顏料的相容性差，因此需要加入色母粒分散劑以提高顏料和樹(shù)脂的相容性。PEW與顏料的接觸角很小，顏料易被PEW包裹，因此顏料之間的吸引力和團(tuán)聚能變小，使得顏料能在樹(shù)脂熔體中很好地分散細(xì)化；同時(shí)PEW具有較低的熔融黏度和較高的熱穩(wěn)定性，且與樹(shù)脂熔體相容性好，因此廣泛應(yīng)用于色母粒分散劑，此類(lèi)色母粒還可應(yīng)用于吹塑、擠出、注塑、壓延等塑料加工成型工藝[10，32-34]。

3.2.2 石蠟改性劑

PEW與石蠟、微晶石蠟的相容性好，可作為石蠟改性劑。加入PEW后，石蠟的熔點(diǎn)、硬度、耐水性、透濕性、耐熱性和脫模性等性能得到提高；石蠟的變形、溢流、脆性和收縮率大等缺陷得到克服。由于PEW導(dǎo)電性能良好，還可用于電容、變壓器等電器用品的絕緣蠟改性劑[9，35]。

3.3 潤(rùn)滑性應(yīng)用

3.3.1 噴墨打印

鋁系（氧化鋁）微孔型噴墨打印機(jī)的吸墨劑氧化鋁硬度較低，存在抗劃傷性差的問(wèn)題，因此在涂布生產(chǎn)、打印輸出、物流運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中，易出現(xiàn)“亮斑”的現(xiàn)象，即涂層表面粗糙度較高，摩擦涂層凸起部分造成損傷進(jìn)而隨反射光變化造成的“亮斑”[36]。PEW具有優(yōu)異的抗劃傷性、良好的分散性、低廉的價(jià)格等優(yōu)點(diǎn)，在噴墨涂層中加入一定量PEW，可一定程度提高涂層的抗劃傷性能和耐磨性，涂層表面的光澤度也得到較大提高[36]。

3.3.2 塑料加工

PEW的分子量較低，因此熔融黏度較低，可作為塑料加工過(guò)程中的熔體流動(dòng)指數(shù)改性劑[32]。PEW在塑料加工應(yīng)用過(guò)程中，分散性和熱穩(wěn)定性均較好，高溫下不易揮發(fā)，同時(shí)PEW的加入可減少聚合物分子鏈間的摩擦力，起潤(rùn)滑作用，可改善塑料樹(shù)脂的熔體流動(dòng)性，最終改善樹(shù)脂的加工性能。

潤(rùn)滑劑的主要作用是降低加工樹(shù)脂與加工設(shè)備以及樹(shù)脂分子之間的摩擦力，分別對(duì)應(yīng)為外潤(rùn)滑劑和內(nèi)潤(rùn)滑劑。常規(guī)PEW的極性較小、相容性較好，在聚烯烴樹(shù)脂加工過(guò)程中起內(nèi)潤(rùn)滑劑的作用；而在極性較大的樹(shù)脂（如聚苯乙烯）加工過(guò)程中，由于極性差別較大，相容性較差，此時(shí)熔融黏度較低的PEW起外潤(rùn)滑劑的作用。功能化改性后的PEW由于極性變大，可在極性較大的樹(shù)脂中起內(nèi)潤(rùn)滑劑的作用，此時(shí)改性PEW在聚烯烴樹(shù)脂的加工過(guò)程中起到外潤(rùn)滑劑的作用。PEW作為潤(rùn)滑劑不僅改善了樹(shù)脂的加工性能，同時(shí)由于基礎(chǔ)樹(shù)脂混合更均勻，制品的光澤度和光潔度等外觀性能也得到了大幅改善[35，37]。

3.3.3 水性涂料

PEW乳液加入到丙烯酸樹(shù)脂中，可提高樹(shù)脂的親水性，同時(shí)起防滑、防黏連、耐污漬的作用。PEW能降低涂層表面的摩擦系數(shù)，使接觸物體在與涂層表面接觸時(shí)，滑動(dòng)的傾向大于劃傷的傾向，進(jìn)一步使涂膜減輕摩擦而被拋光的傾向，涂層耐久的低光澤性得到保持，體現(xiàn)了PEW對(duì)于涂料的消光特性。PEW的潤(rùn)滑作用還體現(xiàn)在對(duì)涂料熔融水平流動(dòng)性有一定影響，可用作調(diào)整劑[35，38]。

3.4 PEW的功能化應(yīng)用

由于PEW為低分子量非極性烯烴，它與極性聚合物、無(wú)機(jī)增強(qiáng)材料等材料的相容性較差，因而限制了應(yīng)用領(lǐng)域。為改善相容性差的不足，PEW的功能化研究不斷發(fā)展，主要是在PEW的碳鏈上引入C=O，CO=NH，—COOH，—COOR等極性基團(tuán)[9，12]。

3.4.1 PEW的接枝改性

表面無(wú)保護(hù)的木材在長(zhǎng)期室外暴露過(guò)程中，受陽(yáng)光、水分、熱量、風(fēng)等氣候因素的影響，會(huì)發(fā)生自然老化現(xiàn)象。此外，大氣污染物和微生物等因素或它們組合的影響也會(huì)導(dǎo)致木材老化，表面發(fā)生物理、化學(xué)和顏色變化。因此，需要使用不同種類(lèi)的保護(hù)層來(lái)保護(hù)木材免受這些因素的影響[37]。木材表面有蠟基涂層后，污染物減少，并且形成的彈性且透氣的涂層可保護(hù)木材免受環(huán)境影響，保證了木材表面的美觀性和一定的彈性[39]。

中國(guó)傳統(tǒng)熱打蠟使用的蜂蠟價(jià)格昂貴，資源相對(duì)稀缺。為降低熱打蠟成本，Niu等[37]將接枝馬來(lái)酸酐（MAH）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）的PEW（PEW-g-MAH-MMA）用作木材的熱打蠟用蠟。PEW-g-MAH-MMA可以填充木材細(xì)胞腔，并且與細(xì)胞壁中的半纖維素或木質(zhì)素的羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，最終在木材表面形成光滑連續(xù)的蠟層，不僅降低了木材表面的粗糙度，同時(shí)提高了光澤度、疏水性和熱穩(wěn)定性，蠟層與木材的黏附性也較好[37，40]。用PEW乳液浸漬木材，還可以控制白腐病、褐腐病和藍(lán)染真菌[41]。

3.4.2 PEW的氧化改性

氧化PEW（OPEW）的顏色多為淡黃色或白色，呈粉末或顆粒狀，具有無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)腐蝕、光澤度高、黏度低、熱穩(wěn)定性好、高溫?fù)]發(fā)性低、軟化點(diǎn)高、抗?jié)裥院眉澳突瘜W(xué)藥品能力強(qiáng)等特點(diǎn)?？赏ㄟ^(guò)空氣熔融氧化PEW制備[42-44]，反應(yīng)機(jī)理遵循巴赫-恩格列爾的過(guò)氧化物理論和謝苗洛夫的自由基連鎖反應(yīng)理論[45]。PEW的氧化改性給主鏈增加了極性基團(tuán)，從而提高了與極性樹(shù)脂的相容性以及酸值，氧化改性過(guò)程中分子鏈發(fā)生斷裂，分子量降低，OPEW的分子量范圍為1 000～4 000[36，46]。

北京石油化工學(xué)院[43]通過(guò)向PEW和水的混合懸濁液中通入氧氣，在高溫下實(shí)現(xiàn)PEW的氧化，得到淡黃色粉狀的OPEW。制備的OPEW化學(xué)性能穩(wěn)定，Mw（1 492～1 826）低，酸值為0.341～15.148 mg/g（基于KOH）。與PEW相比，OPEW提高了柔韌性，在使用時(shí)更加耐折且不易斷裂[38，45]，且OPEW的化學(xué)官能團(tuán)易于乳化成陰離子、陽(yáng)離子或非離子性乳化液，因此可用作生果保質(zhì)的涂料，各種金屬管道、機(jī)械配件、五金工具的防腐劑，也是PE板材和瓦楞箱防潮劑的重要原料，還可用于高級(jí)造紙、地板蠟、家具蠟、皮鞋油、汽車(chē)蠟等。在紡織領(lǐng)域，可以用作定皺劑。在建筑行業(yè)可用于制作防凍耐寒的瀝青混凝土[43]。

4 結(jié)語(yǔ)

由于目前工藝技術(shù)水平的限制，PEW的產(chǎn)品外觀、粒徑、熔點(diǎn)、熔程、軟化點(diǎn)等指標(biāo)通常不能同時(shí)達(dá)到要求，因此在質(zhì)量上和國(guó)外蠟類(lèi)產(chǎn)品還有一定差距，產(chǎn)品僅能滿足中、低端市場(chǎng)，高端PEW仍需進(jìn)口。隨著生活水平的提高，PEW制品的市場(chǎng)空間也逐漸擴(kuò)大，因此制品的消費(fèi)前景也將非常可觀，同時(shí)不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)EW制品的應(yīng)用要求也必然會(huì)愈加苛刻。欲改善PEW產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)展PEW產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，還需在PEW的精制生產(chǎn)工藝、相關(guān)新技術(shù)、制備設(shè)備等領(lǐng)域進(jìn)行改善和創(chuàng)新。通過(guò)PEW制品性能參數(shù)的提高，實(shí)現(xiàn)PEW產(chǎn)品附加值的提高，走出一條既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的綠色高效的清潔能源之路，是我國(guó)PEW制品生產(chǎn)的重要目標(biāo)。