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1、 乳化蜡的研究及应用进展 中文摘要乳化蜡是包括石油蜡在内的各种蜡均匀地分散在水中，借助乳化剂的定向吸附作用，在机械外力作用下制成的一种含蜡含水的均匀流体。石蜡是具有直链碳氢结构的长链化合物,分子中不含亲水基团,油性极强。石蜡的乳化就是要使其分散于水中,借助乳化剂的定向吸附作用,改变其表面张力,并在机械外力作用下成为高分散度、均匀、稳定的乳液。石蜡乳液的生产已是一个相当成熟的工艺,可用于造纸、皮革、木材、农业、炸药、医药、陶瓷、化妆品和汽车防护等行业和领域。本论文主要研究以石蜡为原料的乳化现象、乳化效果等。研究乳化过程中的影响因素，乳化时间、乳化剂、搅拌速度等。以及在必要时所进行的石蜡改性研究，
2、所得的乳化蜡的用途进行研究，在蜡的应用方面指导方向。 关键词：石蜡 乳化蜡 乳化 改性ABSTRACTEmulsifying wax is some kind of waxy aqueous homogeneous fluid, with the directional adsorption of emulsifier, to be made under the external mechanical forces. containing petroleum oil, and a variety of other wax dispersed evenly in water. Paraffin
3、is a long-chain compound with straight-chain hydrocarbon structure, whose molecules do not contain hydrophilic groups that is extremely oily. Paraffin emulsion is to make itself dispersed in water, with the directional adsorption of emulsifier, changing its surface tension, and to become highly disp
4、ersed, uniform and stable emulsion under the external mechanical forces. The production of paraffin emulsion is quite a mature technology, that can be used for paper, leather, wood, agriculture, explosives, medicine, ceramics, cosmetics and automobile protections, etc. In this essay, we discussed th
5、e appearances of emulsion and the effects, as long as the raw material is paraffin. And the factors that affect the paraffin emulsification that includes emulsifying agent , emulsifying time ,and stirring speed, etc. We also studied, if necessary, the modification of paraffin. and in which fields th
6、at emulsifying wax can be used, and the guidance of wax application. Key words : paraffin emulsifying wax emulsion modification目 录中文摘要.英文摘要.1 绪 论12 乳化蜡的类型及制备方法22.1乳化蜡的类型22.2 乳化蜡的制备22.3 高稳定性蜡乳液的制备32.4 微乳液制备和低能乳化工艺33 影响石蜡乳化的因素43.1 乳化剂的选择及用量43.2 乳化时间43.3 乳化温度43.4 搅拌速度53.5 稳定剂对乳液性能的影响53.6 小结54 乳化蜡的发展及应用
7、前景74.1 人造板工业74.2 造纸工业74.3 上光剂84.4 农业84.5 纺织工业94.6 乳化炸药蜡94.7 陶瓷工业94.8 轻工、橡胶行业94.9 建筑业104.10 乳化蜡在我国的开发利用前景105 石蜡的氧化对乳化效果的影响115.1 石蜡氧化的反应机理. 115.2 石蜡氧化的生产方法125.3 石蜡无催化剂氧化改性125.4 石蜡催化氧化改性125.5 国内外石蜡氧化的发展现状. 125.6 氧化石蜡的性能特点135.7 氧化石蜡的应用135.8 氧化石蜡的乳化146 论文总结15参考文献16致 谢 .181 绪 论我国拥有丰富的石蜡基原油,大庆、南阳、吉林和沈北等原油均
8、属低硫高含蜡原油,随着炼油能力的增加和石蜡生产工艺的改进,我国的石蜡生产迅速发展,质量不断提高,产量不断扩大,到1990年,我国的石蜡供需状况已由供不应求变成供大于求,此后石蜡出口逐年增长。目前,中国已是世界最大的石蜡生产国和出口国1。石蜡是一种重要的工业原料,在轻工、化工、造纸和建筑等行业具有广泛的用途。在大多数情况下,石蜡最好的使用形式是蜡的乳状液,即乳化蜡。乳化蜡是一种含蜡、含水的均匀流体,由包括石油蜡在内的各种蜡经物理改性制成。世界上, 美国于50年代开始研制乳化蜡,60年代已普遍使用;70年代,日本、德国、英国等发达国家也相继有了乳化蜡产品。根据不同的用途, 国外乳化蜡产品已发展到一
9、百多个品种。随着乳化理论及乳化技术的进一步发展,高效的复合型乳化剂代替了低效的乳化剂,连续式生产工艺代替了间歇式生产工艺,乳化蜡的成本逐步降低,质量趋于稳定,使用范围愈来愈广。但在我国,乳化蜡产品的开发应用工作尚属起步阶段,虽然近年来研究工作进展迅速,有些乳化蜡产品技术指标已经赶上或超过同类进口产品,但各个行业仍旧使用石蜡代替乳化蜡,这不仅造成了石蜡资源的浪费,而且也不利于产品质量的提高。如在人造板行业,以乳化蜡代替石蜡,则蜡用量可降低50 %,还能提高产品质量。因此,如何利用我国丰富的石蜡资源,大力开发应用高附加值的乳化蜡产品,是一个值得重视的课题2。乳化蜡由于在使用时无需加热熔融或使用溶剂
10、溶解，其成膜均匀、覆盖性好，易于和其他物质的水溶液或乳状液复合使用，具有安全、高效和经济方便等优点。因此乳化蜡的用途十分广泛：如木材加工行业作为木材或纤维板的增强剂同时还可起到润滑和脱模的作用；建筑行业用作钢筋混凝土的固化剂；轻工业和橡胶行业用作助剂；纺织品行业用作柔软剂和上浆剂；医药上用作乳胶制品的助剂；农业上用作果品保鲜、花卉延长开放周期和林木果树保水防冻剂等。在造纸工业上，乳化蜡可作纸浆施胶剂3。 2 乳化蜡的类型及制备方法2.1乳化蜡的类型石蜡的乳化就是借助乳化剂的定向吸附作用，改变其表面张力，并在机械外力作用下使其分散于水中，形成分散性好、均匀、稳定的乳液的过程4。稳定的乳化蜡外观为
11、半透明或白色粘稠状，略带蓝光，PH值约为7，蜡质量分数约在15%20%，放置不分层无沉淀，使用时可以任意稀释而不分层5。 乳化蜡主要有两种类型，即W/O和O/W型6,7。乳液的类型与乳液组成有关，当油相体积分数大于74.02%时，只能形成W/O型乳液；如果油相体积分数小于25.98%，则只能形成O/W型乳液；当油相体积分数在25.98%74.02%时，则W/O和O/W型乳液均可能生成8。在实际应用中，所使用的乳化蜡大多数为O/W型。目前，国内外所研制的乳化蜡大都是非离子型和阴离子型乳化蜡，阳离子型乳化蜡由于其产品不稳定，易分层，因此，研制成功的阳离子型乳化蜡甚少。而阳离子型乳化蜡由于其乳化液中
12、带有正电荷，而通常在水中的固体表面带负电荷，这就使用阳离子型乳化蜡易于吸附在这固体表面，其成膜更加均匀，覆盖性好。因此，阳离子型乳化蜡在纺织方面可用作纺织品的抗静电剂和柔软剂9。当然，随着阳离子型乳化蜡的开发，其应用领域会更加广阔。因此研制阳离子型乳化蜡，一方面可以完善乳化蜡的种类，另一方面用于纺织工业等方面也具有重要意义。2.2 乳化蜡的制备乳化蜡的基本原料是石蜡、微晶蜡或石油脂。选用不同的原料、确定不同的原料数量、配以不同的乳化剂,采用不同的乳化工艺,就可根据不同的使用要求而调制出不同质量的适用的乳化蜡产品10。蜡是一种内聚力较强的油性有机物质,不溶于水,不能皂化。乳化剂分子中存在着亲油基
13、和亲水基两种基团,乳化剂HLB值表示乳化剂分子中亲油的和亲水的两个相反基团的大小和力量的平衡。HLB值越高,乳化剂亲水性越强,HLB值越低则亲油性越强, 由亲油性到亲水性的转变点为10。要获得质量稳定的乳化蜡产品,关键在于乳化剂的选择,现在高效的复配型乳化剂基本上代替了低效的单一型乳化剂10,11。在选择好乳化剂的前提下,还必须考虑乳化剂的用量、乳化剂的加入方式、乳化温度与时间、搅拌速度、乳化设备等因素的影响。外观、熔点、p H值、稳定性、水溶性是乳化蜡的通用指标。为获得稳定的乳化蜡,必须考虑亲水亲油平衡值（HLB）、乳化温度、反应时间、颗粒度等主要的影响因素,同时也要考虑乳化剂用量、乳化剂加
14、入方式、冷却速度与搅拌速度、乳化设备、乳化水、气泡等这些相关的影响因素12,13。乳化蜡的制备方法主要有：1）剂在水中法。将乳化剂直接溶于水中，在激烈的搅拌条件下将蜡溶入水中制备O/W型乳化液，若继续加油相则可得W/O型乳化液。2）剂在油中法。将乳化剂溶于蜡中, 然后将水直接加入溶有乳化剂的蜡的混合物中制备W/O型乳液，若继续加水则可得O/W型乳液。3）轮流加液法。即将水和蜡轮流加入乳化剂,每次只加少量。4）初生皂法。即将脂肪溶于蜡中,将碱溶于水中，在强烈搅拌下将两溶液混合，在两相接触在界面上即有皂生成。可得到稳定的乳状液。5）转相温度乳化法。即在相转变温度（PIT）14附近进行乳化。石蜡乳液多采用剂在水中法,这种方法制得的乳液往往质量不稳定,若采用剂在油中法和初生皂法则会好些。乳化设备可采用一般的反应器,经适当改装, 配上合适的搅拌桨,就可达到较好的乳化效果。如果要使乳化效果更理想,可采用胶体磨、均质器、高频振荡器与超声波振荡器等设备。国内乳化蜡大部分为水包油O/ W型。乳化蜡的形态有液体状和固体状。目前国内乳化蜡绝大部分为液体状 ,固体状极少15。2.3 高稳定性蜡乳液的制备通常的蜡乳液由于分散度小,乳液粒径较大,在存放的过程中有时会出现蜡重新凝聚而不能
