聚乙烯蜡(PE蜡)的主要成分当然是聚乙烯,但它是一种低分子量的聚乙烯聚合物或共聚物。
其成分分析可以得到成分的具体名称和大概含量。
1.核心成分:聚乙烯低聚物/聚合物
化学本质: 由乙烯单体通过聚合反应(高压自由基聚合或低压催化聚合)形成的长链烷烃。
分子结构主要是 -(CH₂-CH₂)n-。
2. 添加剂与改性成分
抗氧化剂: 几乎所有聚乙烯蜡都会添加抗氧化剂(如酚类、亚磷酸酯类),以防止在加工和使用过程中因热和氧化作用而降解、黄变或性能下降。
这是常见的添加剂。
润滑剂/分散剂: 有时本身作为润滑剂或分散剂使用,但在某些配方中也可能添加额外的润滑组分。
乳化剂: 对于乳液型聚乙烯蜡,成分中会包含乳化剂(表面活性剂,如非离子型或阴离子型)和水。
改性聚乙烯蜡:
氧化聚乙烯蜡: 通过氧化反应在分子链上引入了羧基、羰基、羟基等含氧极性基团。
这显著改变了其极性、相容性(尤其与极性体系)、分散性和乳化性。
成分包含氧化产物。
接枝改性聚乙烯蜡: 在聚乙烯主链上接枝了其他单体(如马来酸酐、丙烯酸等),赋予其特定的反应性或相容性。
成分包含接枝的单体单元。
共聚蜡: 乙烯与其他单体(如醋酸乙烯酯、丙烯酸酯等)的共聚物蜡。
成分包含共聚单体单元。
3. 杂质与残留物
催化剂残留: 对于催化聚合生产的蜡(尤其是齐格勒-纳塔、茂金属法),可能含有微量的金属催化剂残留(如Ti, Al, Zr等)。
低分子量挥发物: 可能包含未完全反应的乙烯单体、低聚物或其他加工过程中产生的挥发性有机物。
水分: 微量水分可能存在,尤其是粉状或颗粒状产品。
灰分: 指高温灼烧后的无机残留物,可能来源于催化剂残留、生产过程中的污染或添加的无机填料(如用于提高硬度的碳酸钙等,但这在纯PE蜡中较少)。
溶剂残留: 对于溶剂法生产的蜡或某些后处理工艺,可能含有微量的溶剂。
成分分析常用方法
要全面了解聚乙烯蜡的具体成分,通常需要结合多种分析手段:
分子量及分布: 凝胶渗透色谱法
熔点、结晶度: 差示扫描量热法
化学结构(支化度、官能团): 傅里叶变换红外光谱法、核磁共振波谱法
元素分析: 测定C、H、O等元素含量(尤其对氧化蜡、共聚蜡重要)。
不饱和度: 碘值测定等。
酸值/皂化值: 针对氧化蜡或含羧基的改性蜡,测定极性基团含量。
灰分测定: 高温灼烧法。
挥发分测定: 加热失重法。
添加剂分析: 溶剂萃取后结合GC-MS、HPLC、FTIR等分析。
热稳定性: 热重分析法。
微观形貌: 扫描电子显微镜。
因此,当谈论“聚乙烯蜡的成分”时,需要具体指明是哪种类型的PE蜡(如:高压均聚PE蜡、氧化PE蜡、茂金属线性PE蜡、裂解副产PE蜡等),并了解其关键成分和可能含有的添加剂,才能对其成分有比较准确的把握。
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