技术详细介绍
氧化聚乙烯蜡（OPE）是分子链上含有羟基和羧基的低聚合度聚乙烯，相对分子质量约为1000~4000。OPE乳液形成的蜡膜光泽度高、硬度大、手感好和耐久性优良等特点；同时，高熔点的OPE具有良好的热稳定性好，对填料、颜料的分散性极佳，并与聚烯烃树脂等有良好的相容性，可以替代昂贵的动植物乳化蜡，广泛应用于皮革、光油、油墨、地板和汽车上光、家具、造纸、纺织等领域。
美国Michelman公司生产的“Emulsion39235”是一种淡黄色、半透明的非离子型OPE微乳液，该乳液由单一乳化剂制备，乳胶粒子尺寸小于100nm、且粒径分布窄。德国巴斯夫公司生产的高密度聚乙烯蜡乳液“WE-6”也是一种浅色半透明液体。这两种产品的原料蜡熔点均达到140℃，属于高熔点蜡，且与其它水性乳液的相容性好。因此，尽管这两款产品在国内的售价较高（18~20元/公斤），但销售状况良好，广泛应用于皮革涂饰、水性光油、水性油墨、水性涂料和水性漆等领域。
为提高乳化能力和降低乳胶粒子尺寸，国内一般采用两种或两种以上的复合乳化剂制备乳化蜡，这导致生产成本的增加，同时在一定程度上影响乳化蜡与其它水性乳液的相容性。单一乳化剂制备的乳化蜡则可解决这一问题，且在实际生产中可降低生产成本、简化生产工艺[7,8]。霍尼韦尔公司生产的氧化聚乙烯蜡具有高熔点和光泽性好等特点，因此，本作品以该公司生产的OPE为原料，以单一非离子型乳化剂制备了微黄色、半透明的OPE微乳液，其技术参数达到甚至超过Michelman公司生产的“Emulsion39235”。经试用过本作品的陕西某皮革制品公司反映，本作品的应用性能优于该公司现在使用的巴斯夫公司产品“WE- 6”。
壬基酚聚氧乙烯醚类非离子型乳化剂因难以降解，目前已在多个领域被禁止使用。因此，本作品在做了大量调研及前期试验的基础上，选用异构脂肪醇聚氧乙烯醚为单一乳化剂，再以一种小分子化合物为助乳化剂，在150±5℃和5.0±0.5MPa的条件下，以200rpm的速度搅拌1.0h，然后快速冷却至50℃以下，卸压后打开釜盖，即可获得OPE微乳液。采用下述方法获得本作品和“Emulsion 39235”的技术参数：
(1) 用Mastorsizer 2000激光粒度仪分析本作品和“Emulsion 39235”的粒度分布和平均粒径；
(2) 用Brookfield DV-ⅠPrime测定本作品和“Emulsion 39235”的粘度，测定时用3# 转子，转速100rpm；
(3) 向两支离心试管内分别加入20mL本作品和“Emulsion 39235”，以3000 rpm的速度离心30min，观察是步否有破乳、分层和沉淀物；
(4) 分别称取一定量的本作品和“Emulsion 39235”，在室温下自然风干后，转移至50℃的真空干燥箱，保温24h，称重，计算本作品和“Emulsion 39235”的固含量；
(5) 采用紫外/可见分光光度计测试本作品和“Emulsion39235”在波长为450~ 650nm范围内的透光率；
（6）耐磨性测试：① 在牛卡纸上涂布黑色水墨，干燥后待用；② 在28.5g空白光油中添加1.5g本作品或“Emulsion39235”，搅拌均匀后待用；③ 采用线棒在水墨牛卡纸上涂布光油，自然干燥30min后转移至105℃烘箱中干燥1min，取出后待用；④ 采用白色A4纸在干燥的牛卡纸上进行耐磨测试（徒手来回擦试10次），然后对比本作品与“Emulsion39235”的耐磨性。
本作品（氧化聚乙烯蜡乳液）和“Emulsion 39235”的粒度分布曲线如图1所示，其它性能测试结果如表1所示，见附图。
首先，本作品的粒度分布比“Emulsion39235”稍宽，粒度上限约315nm，而“Emulsion39235”的粒度上限约280nm，但图1A表明粒度为315nm的乳胶粒子的体积分数仅为0.10vol%，可见粒径超过300nm的乳胶粒子数量非常少；其次，本作品、“Emulsion39235” 和”WE-6”的平均粒径分别为84nm、90nm和100nm（表1），与进口产品相比，本作品具有更小的平均粒径；最后，本作品的粘度小于“Emulsion39235”，这有利于本作品与其它水性乳液的共混使用，本作品和“Emulsion39235”在3000rpm的速度下离心0.5h后均无破乳、分层和沉降现象，说明二者都具有良好的稳定性。
本作品与“Emulsion 39235”的在波长为450~650nm范围内的透光率如图2(左)所示，二者的外观照片如图2（右）所示。显然，本作品在450~650nm范围内的透光率均高于“Emulsion 39235”。值得指出的是，波长为600nm时，本作品与“Emulsion 39235”的透光率分别是30.7%和25.1%，更高的可见光透光率可增强水性光油膜的通透率。此外，两者的外观非常相似，“Emulsion 39235”稍偏白，而本作品呈现微黄色。
用纯白A4纸在涂有水性光油的牛卡纸上徒手来回擦试10次后，本作品沾上黑色油墨的量明显少于“Emulsion39235”，证明本作品具有更好的耐磨性。用手触摸干燥过的牛卡纸，可感觉到本作品具有更好的滑爽性；但两者光泽性的差别不大。
总而言之，本作品采用异构脂肪醇聚氧乙烯醚为单一非离子型乳化剂，霍尼韦尔公司的高熔点OPE为原料，采用加压高温乳化法制备了微黄色、半透明的OPE微乳液。本作品的技术参数达到甚至超过美国Michelman公司生产的Emulsion39235；经试用本作品的陕西某皮革制品公司反映，本作品的应用效果优于巴斯夫公司的产品WE-6。因此，本作品具有较为突出的实质性技术特点和显著进步，已完全具有取代进口产品的潜力。
技术特点和优势：
本作品提供一种采用一次加料的方式，在150±5℃和5.0±0.5MPa的条件下，以单一非离子型乳化剂制备乳胶粒子平均粒径为84nm、半透明的OPE微乳液，既简化了生产工艺，又降低了生产成本。本作品的技术参数达到甚至超过美国Michelman公司的“Emulsion 39235”，本作品的应用效果优于德国巴斯夫公司的“WE-6”。
适应范围：
本作品形成的蜡膜具有光泽度高、硬度大、通透性强、耐磨性优和手感好等特点，且具有防水和润滑等蜡的共同特性，可替代昂贵的动物或植物乳化蜡，主要应用于皮革涂饰、水性光油、水性油墨和水性涂料等领域，还可在地板和汽车上光、纺织和水果蔬菜保险等领域挖掘其潜在的应用前景。
推广前景的技术性说明及市场分析：
“WE-6”和“Emulsion39235”在国内市场已有相当大的销售量，且价格较高。国内尚无相关或类似产品可取代这两款进口产品。如本作品能规模化生产，继而推向市场，完全具备取代这两款进口产品的潜力，主要的客户群体为皮革涂饰、水性光油、水性油墨和水性涂料等领域的企业，而简单的生产工艺为本作品的规模化生产提供了便利。
经济效益预测：
根据本作品（氧化聚乙烯蜡乳液）中各原料的市场价格，制备固含量为35.0wt%的OPE微乳液所需的原料成本约9500~10500元/吨。目前，国内皮革涂饰行业对OPE微乳液的需求量较大，超过8000吨/年；而水性光油、水性油墨和水性涂料等行业的需求量较小，每年的用量在3000吨左右。因此，国内市场对OPE微乳液的年需求量在11000吨以上。目前“WE-6”和“Emulsion39235”的价格约1.8~2.0万元/吨。如果本作品的年均生产量达到2000吨，每年的毛利润可超过1500万元。随着水性涂料行业的快速发展，国内市场对本作品的需求量日益增加。
美国Michelman公司生产的“Emulsion39235”是一种淡黄色、半透明的非离子型OPE微乳液，该乳液由单一乳化剂制备，乳胶粒子尺寸小于100nm、且粒径分布窄。德国巴斯夫公司生产的高密度聚乙烯蜡乳液“WE-6”也是一种浅色半透明液体。这两种产品的原料蜡熔点均达到140℃，属于高熔点蜡，且与其它水性乳液的相容性好。因此，尽管这两款产品在国内的售价较高（18~20元/公斤），但销售状况良好，广泛应用于皮革涂饰、水性光油、水性油墨、水性涂料和水性漆等领域。
为提高乳化能力和降低乳胶粒子尺寸，国内一般采用两种或两种以上的复合乳化剂制备乳化蜡，这导致生产成本的增加，同时在一定程度上影响乳化蜡与其它水性乳液的相容性。单一乳化剂制备的乳化蜡则可解决这一问题，且在实际生产中可降低生产成本、简化生产工艺[7,8]。霍尼韦尔公司生产的氧化聚乙烯蜡具有高熔点和光泽性好等特点，因此，本作品以该公司生产的OPE为原料，以单一非离子型乳化剂制备了微黄色、半透明的OPE微乳液，其技术参数达到甚至超过Michelman公司生产的“Emulsion39235”。经试用过本作品的陕西某皮革制品公司反映，本作品的应用性能优于该公司现在使用的巴斯夫公司产品“WE- 6”。
壬基酚聚氧乙烯醚类非离子型乳化剂因难以降解，目前已在多个领域被禁止使用。因此，本作品在做了大量调研及前期试验的基础上，选用异构脂肪醇聚氧乙烯醚为单一乳化剂，再以一种小分子化合物为助乳化剂，在150±5℃和5.0±0.5MPa的条件下，以200rpm的速度搅拌1.0h，然后快速冷却至50℃以下，卸压后打开釜盖，即可获得OPE微乳液。采用下述方法获得本作品和“Emulsion 39235”的技术参数：
(1) 用Mastorsizer 2000激光粒度仪分析本作品和“Emulsion 39235”的粒度分布和平均粒径；
(2) 用Brookfield DV-ⅠPrime测定本作品和“Emulsion 39235”的粘度，测定时用3# 转子，转速100rpm；
(3) 向两支离心试管内分别加入20mL本作品和“Emulsion 39235”，以3000 rpm的速度离心30min，观察是步否有破乳、分层和沉淀物；
(4) 分别称取一定量的本作品和“Emulsion 39235”，在室温下自然风干后，转移至50℃的真空干燥箱，保温24h，称重，计算本作品和“Emulsion 39235”的固含量；
(5) 采用紫外/可见分光光度计测试本作品和“Emulsion39235”在波长为450~ 650nm范围内的透光率；
（6）耐磨性测试：① 在牛卡纸上涂布黑色水墨，干燥后待用；② 在28.5g空白光油中添加1.5g本作品或“Emulsion39235”，搅拌均匀后待用；③ 采用线棒在水墨牛卡纸上涂布光油，自然干燥30min后转移至105℃烘箱中干燥1min，取出后待用；④ 采用白色A4纸在干燥的牛卡纸上进行耐磨测试（徒手来回擦试10次），然后对比本作品与“Emulsion39235”的耐磨性。
本作品（氧化聚乙烯蜡乳液）和“Emulsion 39235”的粒度分布曲线如图1所示，其它性能测试结果如表1所示，见附图。
首先，本作品的粒度分布比“Emulsion39235”稍宽，粒度上限约315nm，而“Emulsion39235”的粒度上限约280nm，但图1A表明粒度为315nm的乳胶粒子的体积分数仅为0.10vol%，可见粒径超过300nm的乳胶粒子数量非常少；其次，本作品、“Emulsion39235” 和”WE-6”的平均粒径分别为84nm、90nm和100nm（表1），与进口产品相比，本作品具有更小的平均粒径；最后，本作品的粘度小于“Emulsion39235”，这有利于本作品与其它水性乳液的共混使用，本作品和“Emulsion39235”在3000rpm的速度下离心0.5h后均无破乳、分层和沉降现象，说明二者都具有良好的稳定性。
本作品与“Emulsion 39235”的在波长为450~650nm范围内的透光率如图2(左)所示，二者的外观照片如图2（右）所示。显然，本作品在450~650nm范围内的透光率均高于“Emulsion 39235”。值得指出的是，波长为600nm时，本作品与“Emulsion 39235”的透光率分别是30.7%和25.1%，更高的可见光透光率可增强水性光油膜的通透率。此外，两者的外观非常相似，“Emulsion 39235”稍偏白，而本作品呈现微黄色。
用纯白A4纸在涂有水性光油的牛卡纸上徒手来回擦试10次后，本作品沾上黑色油墨的量明显少于“Emulsion39235”，证明本作品具有更好的耐磨性。用手触摸干燥过的牛卡纸，可感觉到本作品具有更好的滑爽性；但两者光泽性的差别不大。
总而言之，本作品采用异构脂肪醇聚氧乙烯醚为单一非离子型乳化剂，霍尼韦尔公司的高熔点OPE为原料，采用加压高温乳化法制备了微黄色、半透明的OPE微乳液。本作品的技术参数达到甚至超过美国Michelman公司生产的Emulsion39235；经试用本作品的陕西某皮革制品公司反映，本作品的应用效果优于巴斯夫公司的产品WE-6。因此，本作品具有较为突出的实质性技术特点和显著进步，已完全具有取代进口产品的潜力。
技术特点和优势：
本作品提供一种采用一次加料的方式，在150±5℃和5.0±0.5MPa的条件下，以单一非离子型乳化剂制备乳胶粒子平均粒径为84nm、半透明的OPE微乳液，既简化了生产工艺，又降低了生产成本。本作品的技术参数达到甚至超过美国Michelman公司的“Emulsion 39235”，本作品的应用效果优于德国巴斯夫公司的“WE-6”。
适应范围：
本作品形成的蜡膜具有光泽度高、硬度大、通透性强、耐磨性优和手感好等特点，且具有防水和润滑等蜡的共同特性，可替代昂贵的动物或植物乳化蜡，主要应用于皮革涂饰、水性光油、水性油墨和水性涂料等领域，还可在地板和汽车上光、纺织和水果蔬菜保险等领域挖掘其潜在的应用前景。
推广前景的技术性说明及市场分析：
“WE-6”和“Emulsion39235”在国内市场已有相当大的销售量，且价格较高。国内尚无相关或类似产品可取代这两款进口产品。如本作品能规模化生产，继而推向市场，完全具备取代这两款进口产品的潜力，主要的客户群体为皮革涂饰、水性光油、水性油墨和水性涂料等领域的企业，而简单的生产工艺为本作品的规模化生产提供了便利。
经济效益预测：
根据本作品（氧化聚乙烯蜡乳液）中各原料的市场价格，制备固含量为35.0wt%的OPE微乳液所需的原料成本约9500~10500元/吨。目前，国内皮革涂饰行业对OPE微乳液的需求量较大，超过8000吨/年；而水性光油、水性油墨和水性涂料等行业的需求量较小，每年的用量在3000吨左右。因此，国内市场对OPE微乳液的年需求量在11000吨以上。目前“WE-6”和“Emulsion39235”的价格约1.8~2.0万元/吨。如果本作品的年均生产量达到2000吨，每年的毛利润可超过1500万元。随着水性涂料行业的快速发展，国内市场对本作品的需求量日益增加。