侯　文

摘要：蠟是重要的工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等方面。由于工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，蠟在機(jī)械、日用化學(xué)、皮革、紡織和國(guó)防工業(yè)中的需要日益增長(zhǎng)。文章以石蠟為研究對(duì)象，具體分析了對(duì)石蠟進(jìn)行異構(gòu)化如聚乙烯化、氧化、乳化的技術(shù)，并展望了其工業(yè)應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：石蠟異構(gòu)化技術(shù)；氧化石蠟；乳化石蠟；聚乙烯蠟；氧化聚乙烯蠟

中圖分類號(hào)：TE621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）15-0023-02

一、我國(guó)石蠟的生產(chǎn)現(xiàn)狀

石蠟是石油煉制的副產(chǎn)品，一般是將蒸餾石油得到的潤(rùn)滑油餾分，經(jīng)脫蠟、脫油工藝得石蠟，再經(jīng)精制成型。石蠟的組成主要是正構(gòu)烷烴，為無嗅無味的白色固體產(chǎn)品。碳原子數(shù)一般為16～32，分子量：300～540，沸點(diǎn)：300℃～550℃，餾份范圍：350℃～500℃。密度隨熔點(diǎn)上升而增高，通常為0.880～0.915g/ml。

我國(guó)的石蠟生產(chǎn)已有較長(zhǎng)的歷史，早在20世紀(jì)40年代就有少量石蠟的生產(chǎn)，大工業(yè)生產(chǎn)是在20世紀(jì)60年代初大慶油田開發(fā)之后。大慶油田及之后發(fā)現(xiàn)的油田均以石蠟基原油為主，大慶原油含蠟量25%以上，沈北原油含蠟量高達(dá)40%以上，勝利原油也有15%左右的含蠟量，江漢、南陽(yáng)油田的原油含蠟量約20%～27%，華北、大港油田的原油含蠟量也都在20%以上，可見我國(guó)的石蠟資源是極豐富的。我國(guó)的石蠟主要由中國(guó)石油和中國(guó)石化兩大集團(tuán)公司的下屬煉油廠生產(chǎn)。我國(guó)是世界上主要的石蠟生產(chǎn)國(guó)，2002年的生產(chǎn)量突破130萬噸，2007年和2008年的產(chǎn)量分別是170萬噸和184萬噸。表1列出了2002～2008年我國(guó)石蠟的產(chǎn)量情況：

我國(guó)還是世界上主要的石蠟出口國(guó)，近年來我國(guó)出口石蠟占國(guó)際貿(mào)易的約70%。2002年我國(guó)石蠟出口首次突破60萬噸，之后基本維持在此水平。表2是我國(guó)2002～2008年石蠟的進(jìn)出口情況。

二、我國(guó)石蠟的消費(fèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)的石蠟主要分為硬蠟和皂用石蠟，其中硬蠟占產(chǎn)量的比例約為95%。硬蠟又分為全精煉石蠟、半精煉石蠟、食品石蠟和粗石蠟，其中全精練石蠟約占40%，半精煉石蠟約占50%，食品石蠟和粗石蠟的比例相對(duì)較小。

我國(guó)雖然是世界上石蠟的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，但是消費(fèi)水平還較低。石蠟消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，普通蠟燭是主要產(chǎn)品。微晶蠟、高熔點(diǎn)石蠟所占比例還較低，技術(shù)含量高、質(zhì)量好、附加值高的專用蠟產(chǎn)品還沒有形成系列化、規(guī)模化和商品化，這些現(xiàn)狀制約了我國(guó)石蠟工業(yè)的發(fā)展。

從全球范圍來看，世界主要石蠟生產(chǎn)國(guó)家除生產(chǎn)各種牌號(hào)的全精煉、半精煉及食品級(jí)石蠟外，還有各種牌號(hào)的微晶蠟和多達(dá)數(shù)百種的專用蠟。如美國(guó)專用蠟產(chǎn)量占石蠟總量的30%；巴西精蠟公司年生產(chǎn)專用蠟5萬噸，近300個(gè)品種，占該公司石蠟總產(chǎn)量的20%。目前我國(guó)石蠟產(chǎn)品仍以全精煉蠟、半精煉蠟等初級(jí)產(chǎn)品為主。高技術(shù)含量的特種蠟、調(diào)配蠟等專用石蠟產(chǎn)品開發(fā)滯后，既不能滿足相關(guān)行業(yè)的需求，也影響經(jīng)濟(jì)效益的提高。以石蠟、微晶蠟為基礎(chǔ)原料，通過調(diào)和、改性生產(chǎn)特種蠟，或通過適當(dāng)?shù)暮蠹庸どa(chǎn)藝術(shù)蠟或其它高附加值蠟制品，把石蠟應(yīng)用于最佳場(chǎng)合，實(shí)現(xiàn)石蠟的高附加值將是我國(guó)石蠟工業(yè)的未來發(fā)展方向，其中開發(fā)高檔蠟燭用蠟、將鹵化石蠟運(yùn)用于新型阻燃劑、開發(fā)復(fù)合包裝用蠟、汽車用蠟和橡膠防護(hù)蠟、提高微晶蠟的生產(chǎn)質(zhì)量和應(yīng)用水平等將是今后實(shí)現(xiàn)我國(guó)石蠟高附加值的主要途徑。大力開發(fā)和應(yīng)用石蠟異構(gòu)化技術(shù)改善石蠟特性將是主要的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段。

三、石蠟異構(gòu)化技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用

多年來，我國(guó)各行各業(yè)所使用的特種蠟主要是一些調(diào)和蠟，由于和普通蠟（如石油蠟、天然動(dòng)植物蠟等）相比，在滴點(diǎn)、硬度、韌性、絕緣性、密封性等方面有了明顯的改善，因此使用較為廣泛。近年來，隨著工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)進(jìn)步，調(diào)合蠟在很多場(chǎng)合已經(jīng)不適用，石蠟異構(gòu)化技術(shù)得到了廣泛發(fā)展。異構(gòu)化通常是將蠟進(jìn)行化學(xué)改性，改變其理化性質(zhì)。由于引進(jìn)了極性基團(tuán)，蠟的表面性質(zhì)發(fā)生了變化，其乳化勝、溶解性、阻燃性、潤(rùn)滑性、顏料分散性、親和性和吸油性都從根本上得到了改善，擴(kuò)大了蠟的使用范圍。國(guó)外異構(gòu)化蠟發(fā)展比較快，如日本三井化學(xué)公司的Hi-Wax超級(jí)蠟系列、美國(guó)碳化學(xué)聯(lián)合公司的A-C蠟系列等。我國(guó)中石化撫順研究院、南陽(yáng)石蠟精細(xì)化工廠也開發(fā)出了如聚乙烯蠟、氧化石蠟、乳化石蠟等一些產(chǎn)品。

（一）聚乙烯蠟和氧化聚乙烯蠟

聚乙烯蠟，即低分子量聚乙烯，指相對(duì)分子量在1000～5000左右的聚乙烯。根據(jù)制造方法的不同，聚乙烯蠟分為聚合型和裂解型兩種。聚合型聚乙烯蠟一般由聚乙烯聚合時(shí)的副產(chǎn)物制得，裂解型聚乙烯可由純凈的聚乙烯樹脂或者廢舊塑料裂解得到的白色、長(zhǎng)碳鏈并帶有支鏈的固體烴，它是一種用途很廣的合成蠟。聚乙烯蠟具有無毒，無腐蝕性，硬度較大，軟化點(diǎn)高，熔融粘度低的特點(diǎn)，在常溫下具有良好的抗?jié)裥?、耐化學(xué)品性、電氣性能和耐磨耐熱性能，且潤(rùn)滑性、分散性、流動(dòng)性好，可以與涂料、油漆、油墨等配合使用，能產(chǎn)生消光，分散光和光滑的效果，與其它種類的蠟及聚烯烴樹脂有良好的相溶性。聚乙烯蠟經(jīng)適度氧化后，具有一定的酸值，即成為氧化聚乙烯蠟。聚乙烯蠟及氧化聚乙烯蠟?zāi)芘c很多的動(dòng)物蠟、植物蠟、礦物蠟及多種合成蠟相混溶。聚乙烯蠟及氧化聚乙烯蠟可用于皮鞋油、地板蠟、家具蠟、蠟燭、蠟筆、印刷油墨、濃縮顏料、化妝品、熱熔膠、紙張涂層及水果保鮮等許多方面。

（二）氧化石蠟

蠟的氧化改性是一種重要的改性方法，其中主要指石蠟氧化、微晶蠟氧化和聚乙烯蠟氧化。隨著各行業(yè)對(duì)特種蠟的需求，用氧化方法對(duì)石蠟進(jìn)行化學(xué)改以獲得具有更高附加值的改性蠟受到了普遍重視。因?yàn)槭炑趸缶哂辛己玫娜榛浴㈩伭戏稚⑿?、?rùn)滑性、油溶性等許多優(yōu)良的性能，同時(shí)也改善原料蠟的柔韌性.因此，氧化石蠟在合成生物降解材料、熱塑性樹脂、金屬防腐蝕、紡織、陶瓷、潤(rùn)滑油、油墨、金屬表面處理、礦石浮選、皮革、涂層、炸藥、制模等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。氧化蠟的結(jié)構(gòu)決定其具有良好的乳化性能。由于在氧化過程中引入了大量的含氧基團(tuán)，降低了乳化時(shí)的界面張力，因此可以制得穩(wěn)定的乳狀液，還可以降低乳化劑的用量，這對(duì)上光劑來說是非常重要的。良好的顏料分散性。深度氧化的蠟產(chǎn)品中含有大量的梭基，和顏料有很好的親和性，因此能很好地將顏料分散，使得色彩更加鮮艷。蠟在氧化過程中由于引入了極性基團(tuán)，因此在塑料加工中具有良好的潤(rùn)滑性能，使加工溫度降低，脫模容易，制品表面光潔度高。改善原料蠟的柔韌性。有研究報(bào)道，巴西在90年代初將特種蠟-巴西棕櫚蠟（巴西棕櫚蠟是無定型、有光澤和質(zhì)硬而韌的蠟，有令人愉快的氣味，破裂時(shí)斷而整齊。巴西棕?cái)R蠟有多種用途，比如：汽車的上光、皮革潤(rùn)飾等），應(yīng)用于上光劑中可以使光澤度提高8.2%。在此，我們將氧化蠟改性制備的酸胺蠟用于我們自己研制的液體汽車上光劑中，來代替巴西蠟，并對(duì)兩種產(chǎn)品進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)兩種產(chǎn)品的光澤度基本一致，而車蠟的其它性能并沒有受到影響，說明可以用氧化蠟可代替巴西蠟，在汽車工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。我國(guó)氧化蠟與巴西棕櫚蠟改性后的理化特性見表3：

（三）乳化石蠟

乳化作用是在一定條件下使互不混溶的兩種液體形成有一定穩(wěn)定性的液液分散體系的作用。在此分散體系中被分散的液體（分散相）以小液珠形式分散于連續(xù)的另一種液體中，此體系稱為乳狀液。形成乳狀液的兩種液體，一種通常為水，另一種通稱為“油”。乳化作用除可形成乳狀液外，也涉及洗滌作用中將油污以乳化形式除去的過程。乳化蠟是一種含蠟、含水的均勻流體，由包括石油蠟在內(nèi)的各種蠟經(jīng)物理改性制成。在應(yīng)用上，紡織乳化蠟是一種良好的紡織漿紗助劑，它的應(yīng)用可增加漿紗的彈性、平滑性和抗靜電性，使經(jīng)紗的手感好，可降低斷頭率，可提高織機(jī)的效率和織物的產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)紡織乳化蠟的研究，日本、美國(guó)和英國(guó)等在20世紀(jì)70年代已獲成功。我國(guó)對(duì)紡織乳化蠟的研究，始于20世紀(jì)80年代。天津、上海和北京等地的研究部門先后研制并入批量生產(chǎn)，但在物理性能、色澤和使用效果上與國(guó)外產(chǎn)品相比，尚存在色澤深、氣味大、質(zhì)軟發(fā)粘、可洗性差、甚至產(chǎn)生織物退蠟不凈、造成印染斑疵等問題。國(guó)外一般是采用固體蠟片，如美國(guó)西達(dá)公司的CD-52蠟片，其主要成分為氫化的天然動(dòng)植物油脂，再加入適量的乳化劑、抗靜電劑、柔軟劑等，有效成分高，幾近100%，具有較好的使用效果，特別是這些產(chǎn)品能全部皂化，不會(huì)影響織物的印染加工。

四、結(jié)論

我國(guó)雖然是石蠟的生產(chǎn)和應(yīng)用大國(guó)，但是應(yīng)用水平還較低。我們應(yīng)該大力采用異構(gòu)化技術(shù)，提高聚乙烯蠟和氧化化聚乙烯蠟、氧化石蠟、乳化石蠟的產(chǎn)量和應(yīng)用范圍，改善石蠟及其制品的理化特性，以提高我國(guó)石蠟工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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