聚乙烯蠟（Polyethylene wax），簡稱PE蠟。制備聚烯烴蠟和聚烯烴塑料的反應(yīng)機(jī)制及其連續(xù)步驟本質(zhì)上是相同的，都源自乙烯聚合。

區(qū)分聚烯烴塑料和蠟的最重要的參數(shù)是平均摩爾質(zhì)量。PE蠟由多達(dá)幾百個乙烯單元組成，最大約為10,000道爾頓。PE塑料覆蓋高于蠟的范圍，幾乎沒有明確的上限：超高分子量聚乙烯（UHMWPE），鏈中可達(dá)數(shù)百萬個單元。

通常，聚乙烯蠟至少有四種生產(chǎn)方法：

1. 乙烯單體的寡聚或聚合：

? 高壓自由基聚合

? 基于齊格勒-納塔催化劑的低壓乙烯聚合

? 基于茂金屬催化劑的低壓乙烯聚合

2. 高分子量聚乙烯塑料的熱降解；

3. 從聚乙烯塑料中分離出較低分子量餾分；

4. 來自不同來源的“廢蠟”，如回收和殘留蠟的混合。

乙烯單體的寡聚或聚合中的三種不同工藝

1. 高壓聚合High-Pressure Polymerization

低密度聚乙烯（LDPE）蠟是通過高壓自由基聚合（FRP）生產(chǎn)的。自由基反應(yīng)是指涉及自由基的任何化學(xué)反，是無機(jī)化學(xué)中經(jīng)典的反應(yīng)機(jī)制之一。FRP的主要步驟包括：起始分解，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的開始，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的增長，鏈反應(yīng)終止。FRP反應(yīng)需要高壓。

幾十年來，有兩個著名的LDPE蠟生產(chǎn)商：

? BASF（德國，路德維希港）提供Luwax?聚合物，這些合成蠟通過高壓乙烯（共）聚合生產(chǎn)。

?  霍尼韋爾（美國新澤西州莫里斯敦）生產(chǎn)和銷售其A-C?系列的LDPE蠟（A-C代表原所有者聯(lián)合化學(xué)公司）

這兩家公司不僅提供低密度聚乙烯蠟均聚物，還提供共聚物、氧化蠟和接枝蠟。除了這兩家歷史悠久的生產(chǎn)商，PE蠟還可以從亞洲國家如印度、中國、韓國等地的公司獲得。

2. 低壓齊格勒-納塔聚合Low-Pressure Polymerization

該聚合反應(yīng)基于Ziegler–Natta（齊格勒-納塔）催化。從狹義上講，它是指基于鈦化合物的多相催化劑與烷基鋁助催化劑聯(lián)合使用。將這種“催化劑體系”加入到高度純化的無氧烴類溶劑中——例如柴油或沸點較低的液體，如正己烷——形成漿液，然后向其中通入氣態(tài)烯烴。

要生產(chǎn)齊格勒-納塔聚烯烴蠟，需要使用齊格勒催化劑，這種催化劑能生成平均鏈長較低且鏈長分布窄的聚合物，并且在蠟合成的特殊條件下具有足夠的活性。

齊格勒-納塔法生產(chǎn)聚乙烯蠟主要得到線性、無支鏈的分子，從而產(chǎn)生高密度產(chǎn)品，即HDPE。通過向反應(yīng)混合物中添加共聚物，最好是丙烯，密度可以在一定程度上降低，從而改變其應(yīng)用性能。

3. 低壓茂金屬聚合Low-Pressure Metallocene Polymerization

“茂金屬蠟”簡而言之是指某些聚烯烴蠟，通過在茂金屬催化劑和特殊的基于鋁的烷基共催化劑（烷基鋁氧烷）的幫助下聚合乙烯或丙烯等短鏈烯烴合成而成。

茂金屬（外文名：metallocene）是由過渡金屬與環(huán)戊二烯基配體通過η鍵形成的有機(jī)金屬配位化合物，典型結(jié)構(gòu)為兩個環(huán)戊二烯基以夾心形式鍵合金屬原子。

2010年，Clariant（科萊恩）公司在原Hoechst廠區(qū)建立了年產(chǎn)約20000噸蠟的工廠，該工廠采用茂金屬工藝進(jìn)行生產(chǎn)。

PE蠟的市場及主要參與者



截至2022年，預(yù)估全球PE蠟的年總產(chǎn)能（包括所有生產(chǎn)品種）約為50萬噸，年營業(yè)額超過10億美元。

PE蠟市場主要參與者包括：

BASF（巴斯夫）

Clariant（科萊恩）

Idemitsu（日本出光興產(chǎn)）

Innospec

Honeywell International Inc.（霍尼韋爾國際公司）

SCG Chemicals Co., Ltd.

Westlake Chemical Corporation

Baker Hughes（貝克休斯）

Mitsui Chemicals（三菱化學(xué)）

Hase Petroleum Wax Co. （石蠟，聚乙烯蠟等）

Marcus Oil & Chemicals Private Ltd. （完全精制的聚乙烯蠟）

Trecora Chemical （特種碳?xì)浠衔?、特種蠟、潤滑油添加劑）

OPI INC. （高密度、高熔點氧化聚乙烯蠟的主要制造商）

除此之外，也有公司不僅提供多種不同的聚合物，還提供相關(guān)技術(shù)。例如，LyondellBasell（利安德巴賽爾工業(yè)公司，荷蘭鹿特丹）使用不同的技術(shù)生產(chǎn)不同種類的聚乙烯產(chǎn)品——高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）和線性低密度聚乙烯（LLDPE）。ExxonMobil（埃克森美孚，美國得克薩斯州歐文市）是所有主要類型聚乙烯（HDPE、LDPE或LLDPE）的最大生產(chǎn)商之一，也擁有所有相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)。