石蜡改性及特种乳化蜡的制备研究

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1、石蜡改性及特种乳化蜡的制备研宄石蜡是石油在炼制过程中生成的一种副产品，是一种由多种烃构成的的混合物，主要包括石蜡（固态石蜡）、液态石蜡、微晶蜡等产品。一般所指的石蜡是在常温下呈现固体的石油蜡。石蜡除了直接应用于化妆品、食品、造纸、日用化学品等领域外，作为重要的化学工业原料，还应用于汽车防护防腐、印刷油墨、橡胶工业、热熔胶、医药工业等颂域。尽管我国石蜡资源丰富，但高科技含量、高附加值的特种蜡产品主要还依赖进口。因此研宄和幵辟特种蜡市场有着更加广阔的空间和利用前景。由石蜡通过改性生产特种蜡的方法有物理方法、化学方法和乳化方法。其中，物理改性是通过向石蜡中添加低分子聚乙烯蜡、某些树脂材料、乳化剂

2、和其它助剂通过乳化或调和得到改性石蜡。改性后的石蜡在滴熔点、结晶结构、光泽、硬度等都有较大的改进。化学改性方法是指石蜡与其他物质通过化学反应引入新的基团，从而改变化学结构。包括蜡的氧化、蜡的酯化、蜡的酸化等。经过化学改性后的石蜡在溶解性、乳化性、颜料分散性等方面均表现出特性。本实验的目的：以58#石蜡为原料，以聚乙烯蜡作为改性添加剂，考察添加剂对石蜡物理性能的影响。再以改性石蜡为原料，研制出一种比较稳定、分散性好的的造纸用乳化蜡。本论文的研究路线.•将添加剂聚乙烯蜡与石蜡混合，通过物理改性方法制备聚乙烯改性石蜡，考察聚乙烯蜡的加入量对改性石蜡滴熔点和针入度的影响。最终确定聚乙烯蜡的加入量为

3、2%即可提高改性石蜡的滴熔点。以自制的改性石蜡为原料，加入乳化剂，在一定的工艺条件下制备施胶用乳化蜡。首先考察了单一乳化剂对改性石蜡的乳化效果，实验表明乳化效果较差，再选用复和乳化剂石蜡进行乳化，考察了各反应因素：乳化温度、乳化时间、搅拌速度、乳化剂用量、原料蜡配比、增稠剂用量等对石蜡乳化效果的影响，确定了最佳T艺条件。采用复配乳化剂Tween-20+Span-40+硬脂酸，在其质量分数为14%,原料蜡配比为3:1，总量为20%，乳化温度为90°C,搅拌速度为900r/min，乳化吋间为40min，并加入4%羧甲基纤维素钠作为增稠剂进行乳化。制得的乳化蜡颗粒度0.8um，pH为7.5,离心

4、不分层，流动性好，分散性为二级，为白色均匀的乳液。将该乳液与松香胶按照一定比例混合作为施胶剂应用于造纸工业中，能够改善纸张质量。石蜡改性及特种乳化蜡的制备研宄1文献综述1.1前言石蜡是由石油炼制得到的馏出物中提取的一种矿物蜡，主要由不同碳数的止构烷烃和部分异构烷烃构成，一般含有16到32个碳原子，分子量介于300到500之间，馏分范围在350°C到500°C之间，密度为0.880〜0.915kg/L。在常温下为白色透明固体、质脆、较硬、没有气味，没有延展性［1］。根据状态可以分为微晶蜡、岡态石蜡、液态石蜡。我国石蜡的生产量和出口量在世界范围内均处于领先地位。国内生产石蜡的企业中，中国石油天

5、然气公司（中石油）和中国石汕化T.股份有限公司（中石化）的石蜡生产量和出口量位居首位，年产量和年出口量占世界石蜡总量分别为37%、47%,约占国际贸易量的l/6n。2005年，我国石蜡己经出口世界上90多个地区和国家。2015年，我国石蜡深加工产品的进口量预计达到90万吨。虽然石蜡产量处于领先，但是石蜡种类不合理，主要表现在伞精炼蜡、半精炼蜡和微晶蜡所占的比例不均。而且特种蜡发展缓慢，对石蜡深加工认识能力还处于初级阶段，石蜡的应用范围受到限制。石蜡具有应用范围广，可用于许多部门，如日用化工、轻工、食品、医药等,也广泛应用于机械、冶金［31、国防等高新技术领域。市场对石蜡的需求量随着产业多元

6、化和科学技术的进步逐年增加，应用领域相继拓展，对石蜡各方面的要求均有所提高。为提高石蜡的使用价值，一方面将其他种类的蜡添加到石蜡中进行调和，同吋根据石蜡物理化学性质的不同对石蜡进行改性；另一方面利用更加先进的设备生产和提高其分析测试方法，使石蜡深加工得到了很快发展。制备的特种石蜡在相关领域得到更好的应用，使石油蜡的应用范围更宽f41。目前多数国家探索新途径，研发拥有特殊性能的特种蜡产品f51。大致从以下两方面着手：1）以聚乙烯蜡、合成树脂、表面活性剂、乳化剂及其它助剂作为添加剂，将其与石蜡或微晶蜡进行调和调和组合。2）通过化学改性方法,例如氯化反应、酰胺化反应等化学反应，通过引入新的基团使

7、石蜡的结构发生转变，生产性能不同、适用于各个领域的特种石蜡，这样在提高石蜡经济效益的同时，进一步提高石油蜡的附加值。同时，由于国家对石化行业给与更多的关注，对特种蜡的开发利用势在必行。1.2石蜡的概述1.2.1石蜡的基本性质石蜡是固体结晶产品，主要来源于人工合成石油、页岩油的蜡馏分，然后利用冷压或出汗、溶剂脱蜡等方法制备。主要成分为相对分子质量不同的烃类的混合物，分子结构为直链烷烃组成，有的含有一些异构烷烃、环烷烃以及少