用于顏料的具有高附著力的聚乙烯蠟的生產方法與流程

本發明涉及高分子領域，尤其是涉及一種用于顏料的具有高附著力的聚乙烯蠟的生產方法。

背景技術：

1、顏料作為色彩的載體，在塑料、涂料、油墨等行業發揮著不可或缺的作用。優質的顏料不僅需要具備良好的色彩表現力，還應具有優異的物理和化學穩定性。在顏料的生產與應用過程中，分散性、潤濕性和光澤度等因素對顏料的綜合性能有著直接的影響。聚乙烯蠟，憑借其獨特的物理化學屬性，在提升顏料性能方面扮演了重要的角色。

2、聚乙烯蠟是一種熱塑性高分子材料，具有低粘度、高硬度和良好的熱穩定性。在分子構上，聚乙烯蠟擁有較長的碳鏈和較低的極性，這使其在多種溶劑中具有優良的溶解性。此外，聚乙烯蠟的熔點范圍較寬，能夠在不同的加工溫度下保持穩定的物理狀態。

3、聚乙烯蠟因其優良的分散性、潤濕性及提高光澤度的特性被廣泛用于顏料助劑，它能包覆顏料粒子，改善分散性，防止沉降，增強顏料與基材的接觸，提高潤濕性和附著力，從而提升涂層的耐磨性和光澤度，使涂層更均勻、耐用且具吸引力。但常規的聚乙烯蠟多為非極性分子，非極性聚乙烯蠟的表面能相對較低，將其以助劑的形式添加到顏料中聚乙烯蠟可能會遷移到涂層表面，形成一層薄薄的蠟膜，導致顏料的附著能力降低。因此，仍有改進的空間。

技術實現思路

1、為了提高聚乙烯蠟的附著力，本技術提供一種用于顏料的具有高附著力的聚乙烯蠟。

2、第一方面，本技術提供一種用于顏料的具有高附著力的聚乙烯蠟的生產方法，采用如下的技術方案：

3、一種用于顏料的具有高附著力的聚乙烯蠟的生產方法，以下步驟：

4、s1，聚乙烯蠟的制備：

5、s1-1，往塑料擠出機中加入低密度聚乙烯、溶劑，并設置塑料擠出機輸送端溫度設置為200-210℃，熔融端溫度設置為220-230℃，連接管的溫度設置為180-200℃，螺桿轉速為5-10r/min，持續攪拌20-30分鐘；

6、s1-2，攪拌結束，將塑料擠出機中的物質以0.5-1.0m3/s的速度噴灑至冷卻罐中，即得低分子量聚乙烯蠟；

7、s2，聚乙烯蠟改性：

8、s2-1，按質量份數計，往三口燒瓶中加入50-60份聚乙烯蠟、10-15份馬來酸酐、5-8份十二烷基醇、5-8份異氰酸酯、0.5-1份催化劑，通入惰性氣體氮氣，加熱到140-160℃，攪拌30-50分鐘，得粗產物；

9、s2-2，往三口燒瓶中加入丙酮，進行加熱融化回流，冷卻至室溫，用乙醇洗滌過濾、干燥，得具有高附著力的聚乙烯蠟。

10、通過采用上述技術方案，在反應的過程中加入馬來酸酐、十二烷基醇、異氰酸酯，馬來酸酐、十二烷基醇、異氰酸酯三者都是極性分子，馬來酸酐的羧酸酐官能團可以與活性氧反應等反應，形成酯鍵；異氰酸酯可以與聚乙烯蠟中的活性氫原子發生反應，形成尿素或脲鍵結構完成枝接；十二烷基醇的羥基(-oh)與聚乙烯蠟中的反應活性位點發生取代反應，形成醚鍵(-o-)連接，三者協同能有效增強聚乙烯蠟的粘附性。同時，由于十二烷基醇具有較長的疏水結構，與異氰酸酯、馬來酸酐配合枝接在聚乙烯蠟上，有助于形成具有一定交聯密度和結構運動活性的聚乙烯蠟，提高聚乙烯蠟耐磨性，不容易因極性分子的枝接使聚乙烯蠟的耐磨性降低。

11、優選的，所述催化劑包括二叔丁基過氧化物(dtbp)、二苯甲酰過氧化物(bpo)、過氧化二苯甲酸叔丁酯(tbpb)、三乙基鋁(tea)、三異丁基鋁(tiba)中的一種或多種。

12、通過采用上述技術方案，以上述一種或多種物質作為催化劑，能夠顯著降低反應的活化能，提高枝接反應的速率，使得反應在更短時間內完成。

13、優選的，所述催化劑由二叔丁基過氧化物與三異丁基鋁以0.2：(0.3-0.8)的質量比例組成。

14、通過采用上述技術方案，以二叔丁基過氧化物與三異丁基鋁作為催化劑可以實現共催化的效果，能有效增強自由基的生成，加速聚合反應形成聚合物鏈；同時，特定質量的二叔丁基過氧化物與三異丁基鋁協同，還有助于促進枝接反應發生定向轉換，降低無序的交聯或鏈轉移反應，提高聚乙烯蠟的附著性。

15、優選的，所述異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯和二環己基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種。

16、通過采用上述技術方案，聚乙烯蠟枝接反應過程中加入異氰酸酯，異氰酸酯可以與聚乙烯蠟中的活性氫原子發生反應，形成尿素或脲鍵結構，完成枝接；枝接改性的聚乙烯蠟，其表面極性增加，有效提高枝接后的聚乙烯蠟的附著力。

17、優選的，異氰酸酯由異佛爾酮二異氰酸酯和二環己基甲烷二異氰酸酯以(2-5)：3的質量比例組成。

18、通過采用上述技術方案，以特定比例的異佛爾酮二異氰酸酯和二環己基甲烷二異氰酸酯混合，ipdi和hmdi可以與基材表面發生化學反應，形成牢固的化學鍵或分子間力，從而增強涂層與基材的附著力。這種化學結合能力可以確保涂層不易剝落或剝離，提高涂層的耐久性和穩定性；同時，與其他聚合物或樹脂交聯形成網狀結構，從而增強涂層的硬度和耐磨性。通過形成耐磨的交聯結構，涂層可以更好地抵抗磨損和劃傷。

19、優選的，所述s2-2中，加熱融化回流的時間為1-2小時。

20、通過采用上述技術方案，加熱回流1-2小時可以促進反應粗產物的循環流動，幫助實現反應物間更均勻的混合，避免局部過熱或反應不完全，提高產物的純度。

21、優選的，所述步驟s1-1中溶劑為石油醚。

22、通過采用上述技術方案，以石油醚作為載體溶解原料或裂解產物，便于裂解反應的進行；同時石油醚可以降低體系的整體粘度，使得低密度聚乙烯更易于攪拌和處理。

23、第二方面，本技術提供一種用于顏料的具有高附著力的聚乙烯蠟，采用如下的技術方案：

24、一種用于顏料的具有高附著力的聚乙烯蠟，采用上述方法制得。

25、綜上所述，本技術具有以下有益效果：

26、1、通過在反應的過程中加入馬來酸酐、十二烷基醇、異氰酸酯，馬來酸酐、十二烷基醇、異氰酸酯三者都是極性分子，馬來酸酐的羧酸酐官能團可以與活性氧反應等反應，形成酯鍵；異氰酸酯可以與聚乙烯蠟中的活性氫原子發生反應，形成尿素或脲鍵結構完成枝接；十二烷基醇的羥基(-oh)與聚乙烯蠟中的反應活性位點發生取代反應，形成醚鍵(-o-)連接，三者協同能有效增強聚乙烯蠟的粘附性。同時，由于十二烷基醇具有較長的疏水結構，與異氰酸酯、馬來酸酐配合枝接在聚乙烯蠟上，有助于形成具有一定交聯密度和結構運動活性的聚乙烯蠟，提高聚乙烯蠟耐磨性，不容易因極性分子的枝接使聚乙烯蠟的耐磨性降低。

27、2、通過以二叔丁基過氧化物與三異丁基鋁作為催化劑可以實現共催化的效果，能有效增強自由基的生成，加速聚合反應形成聚合物鏈；同時，特定質量的二叔丁基過氧化物與三異丁基鋁協同，還有助于促進枝接反應發生定向轉換，降低無序的交聯或鏈轉移反應，提高聚乙烯蠟的附著性。

28、3、通過以特定比例的異佛爾酮二異氰酸酯和二環己基甲烷二異氰酸酯混合，ipdi和hmdi可以與基材表面發生化學反應，形成牢固的化學鍵或分子間力，從而增強涂層與基材的附著力。這種化學結合能力可以確保涂層不易剝落或剝離，提高涂層的耐久性和穩定性；同時，與其他聚合物或樹脂交聯形成網狀結構，從而增強涂層的硬度和耐磨性。通過形成耐磨的交聯結構，涂層可以更好地抵抗磨損和劃傷。