摘要：蜡是重要的工业原料，广泛应用于食品、医药和农业等方面。由于工业技术的发展，蜡在机械、日用化学、皮革、纺织和国防工业中的需要日益增长。文章以石蜡为研究对象，具体分析了对石蜡进行异构化如聚乙烯化、氧化、乳化的技术，并展望了其工业应用前景。

关键词：石蜡异构化技术；氧化石蜡；乳化石蜡；聚乙烯蜡；氧化聚乙烯蜡

中图分类号：TE621 文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）15-0023-02

一、我国石蜡的生产现状

石蜡是石油炼制的副产品，一般是将蒸馏石油得到的润滑油馏分，经脱蜡、脱油工艺得石蜡，再经精制成型。石蜡的组成主要是正构烷烃，为无嗅无味的白色固体产品。碳原子数一般为16～32，分子量：300～540，沸点：300℃～550℃，馏份范围：350℃～500℃。密度随熔点上升而增高，通常为0.880～0.915g/ml。

我国的石蜡生产已有较长的历史，早在20世纪40年代就有少量石蜡的生产，大工业生产是在20世纪60年代初大庆油田开发之后。大庆油田及之后发现的油田均以石蜡基原油为主，大庆原油含蜡量25%以上，沈北原油含蜡量高达40%以上，胜利原油也有15%左右的含蜡量，江汉、南阳油田的原油含蜡量约20%～27%，华北、大港油田的原油含蜡量也都在20%以上，可见我国的石蜡资源是极丰富的。我国的石蜡主要由中国石油和中国石化两大集团公司的下属炼油厂生产。我国是世界上主要的石蜡生产国，2002年的生产量突破130万吨，2007年和2008年的产量分别是170万吨和184万吨。表1列出了2002～2008年我国石蜡的产量情况：

我国还是世界上主要的石蜡出口国，近年来我国出口石蜡占国际贸易的约70%。2002年我国石蜡出口首次突破60万吨，之后基本维持在此水平。表2是我国2002～2008年石蜡的进出口情况。

二、我国石蜡的消费应用现状

我国的石蜡主要分为硬蜡和皂用石蜡，其中硬蜡占产量的比例约为95%。硬蜡又分为全精炼石蜡、半精炼石蜡、食品石蜡和粗石蜡，其中全精练石蜡约占40%，半精炼石蜡约占50%，食品石蜡和粗石蜡的比例相对较小。

我国虽然是世界上石蜡的生产和消费大国，但是消费水平还较低。石蜡消费结构中，普通蜡烛是主要产品。微晶蜡、高熔点石蜡所占比例还较低，技术含量高、质量好、附加值高的专用蜡产品还没有形成系列化、规模化和商品化，这些现状制约了我国石蜡工业的发展。

从全球范围来看，世界主要石蜡生产国家除生产各种牌号的全精炼、半精炼及食品级石蜡外，还有各种牌号的微晶蜡和多达数百种的专用蜡。如美国专用蜡产量占石蜡总量的30%；巴西精蜡公司年生产专用蜡5万吨，近300个品种，占该公司石蜡总产量的20%。目前我国石蜡产品仍以全精炼蜡、半精炼蜡等初级产品为主。高技术含量的特种蜡、调配蜡等专用石蜡产品开发滞后，既不能满足相关行业的需求，也影响经济效益的提高。以石蜡、微晶蜡为基础原料，通过调和、改性生产特种蜡，或通过适当的后加工生产艺术蜡或其它高附加值蜡制品，把石蜡应用于最佳场合，实现石蜡的高附加值将是我国石蜡工业的未来发展方向，其中开发高档蜡烛用蜡、将卤化石蜡运用于新型阻燃剂、开发复合包装用蜡、汽车用蜡和橡胶防护蜡、提高微晶蜡的生产质量和应用水平等将是今后实现我国石蜡高附加值的主要途径。大力开发和应用石蜡异构化技术改善石蜡特性将是主要的技术实现手段。

三、石蜡异构化技术的开发与应用

多年来，我国各行各业所使用的特种蜡主要是一些调和蜡，由于和普通蜡（如石油蜡、天然动植物蜡等）相比，在滴点、硬度、韧性、绝缘性、密封性等方面有了明显的改善，因此使用较为广泛。近年来，随着工业结构的调整和技术进步，调合蜡在很多场合已经不适用，石蜡异构化技术得到了广泛发展。异构化通常是将蜡进行化学改性，改变其理化性质。由于引进了极性基团，蜡的表面性质发生了变化，其乳化胜、溶解性、阻燃性、润滑性、颜料分散性、亲和性和吸油性都从根本上得到了改善，扩大了蜡的使用范围。国外异构化蜡发展比较快，如日本三井化学公司的Hi-Wax超级蜡系列、美国碳化学联合公司的A-C蜡系列等。我国中石化抚顺研究院、南阳石蜡精细化工厂也开发出了如聚乙烯蜡、氧化石蜡、乳化石蜡等一些产品。

（一）聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡

聚乙烯蜡，即低分子量聚乙烯，指相对分子量在1000～5000左右的聚乙烯。根据制造方法的不同，聚乙烯蜡分为聚合型和裂解型两种。聚合型聚乙烯蜡一般由聚乙烯聚合时的副产物制得，裂解型聚乙烯可由纯净的聚乙烯树脂或者废旧塑料裂解得到的白色、长碳链并带有支链的固体烃，它是一种用途很广的合成蜡。聚乙烯蜡具有无毒，无腐蚀性，硬度较大，软化点高，熔融粘度低的特点，在常温下具有良好的抗湿性、耐化学品性、电气性能和耐磨耐热性能，且润滑性、分散性、流动性好，可以与涂料、油漆、油墨等配合使用，能产生消光，分散光和光滑的效果，与其它种类的蜡及聚烯烃树脂有良好的相溶性。聚乙烯蜡经适度氧化后，具有一定的酸值，即成为氧化聚乙烯蜡。聚乙烯蜡及氧化聚乙烯蜡能与很多的动物蜡、植物蜡、矿物蜡及多种合成蜡相混溶。聚乙烯蜡及氧化聚乙烯蜡可用于皮鞋油、地板蜡、家具蜡、蜡烛、蜡笔、印刷油墨、浓缩颜料、化妆品、热熔胶、纸张涂层及水果保鲜等许多方面。

（二）氧化石蜡

蜡的氧化改性是一种重要的改性方法，其中主要指石蜡氧化、微晶蜡氧化和聚乙烯蜡氧化。随着各行业对特种蜡的需求，用氧化方法对石蜡进行化学改以获得具有更高附加值的改性蜡受到了普遍重视。因为石蜡氧化后具有良好的乳化性、颜料分散性、润滑性、油溶性等许多优良的性能，同时也改善原料蜡的柔韧性.因此，氧化石蜡在合成生物降解材料、热塑性树脂、金属防腐蚀、纺织、陶瓷、润滑油、油墨、金属表面处理、矿石浮选、皮革、涂层、炸药、制模等方面都得到了广泛的应用。氧化蜡的结构决定其具有良好的乳化性能。由于在氧化过程中引入了大量的含氧基团，降低了乳化时的界面张力，因此可以制得稳定的乳状液，还可以降低乳化剂的用量，这对上光剂来说是非常重要的。良好的颜料分散性。深度氧化的蜡产品中含有大量的梭基，和颜料有很好的亲和性，因此能很好地将颜料分散，使得色彩更加鲜艳。蜡在氧化过程中由于引入了极性基团，因此在塑料加工中具有良好的润滑性能，使加工温度降低，脱模容易，制品表面光洁度高。改善原料蜡的柔韧性。有研究报道，巴西在90年代初将特种蜡-巴西棕榈蜡（巴西棕榈蜡是无定型、有光泽和质硬而韧的蜡，有令人愉快的气味，破裂时断而整齐。巴西棕搁蜡有多种用途，比如：汽车的上光、皮革润饰等），应用于上光剂中可以使光泽度提高8.2%。在此，我们将氧化蜡改性制备的酸胺蜡用于我们自己研制的液体汽车上光剂中，来代替巴西蜡，并对两种产品进行比较，发现两种产品的光泽度基本一致，而车蜡的其它性能并没有受到影响，说明可以用氧化蜡可代替巴西蜡，在汽车工业中具有广泛的应用价值。我国氧化蜡与巴西棕榈蜡改性后的理化特性见表3：

（三）乳化石蜡

乳化作用是在一定条件下使互不混溶的两种液体形成有一定稳定性的液液分散体系的作用。在此分散体系中被分散的液体（分散相）以小液珠形式分散于连续的另一种液体中，此体系称为乳状液。形成乳状液的两种液体，一种通常为水，另一种通称为“油”。乳化作用除可形成乳状液外，也涉及洗涤作用中将油污以乳化形式除去的过程。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。在应用上，纺织乳化蜡是一种良好的纺织浆纱助剂，它的应用可增加浆纱的弹性、平滑性和抗静电性，使经纱的手感好，可降低断头率，可提高织机的效率和织物的产品质量。对纺织乳化蜡的研究，日本、美国和英国等在20世纪70年代已获成功。我国对纺织乳化蜡的研究，始于20世纪80年代。天津、上海和北京等地的研究部门先后研制并入批量生产，但在物理性能、色泽和使用效果上与国外产品相比，尚存在色泽深、气味大、质软发粘、可洗性差、甚至产生织物退蜡不净、造成印染斑疵等问题。国外一般是采用固体蜡片，如美国西达公司的CD-52蜡片，其主要成分为氢化的天然动植物油脂，再加入适量的乳化剂、抗静电剂、柔软剂等，有效成分高，几近100%，具有较好的使用效果，特别是这些产品能全部皂化，不会影响织物的印染加工。

四、结论

我国虽然是石蜡的生产和应用大国，但是应用水平还较低。我们应该大力采用异构化技术，提高聚乙烯蜡和氧化化聚乙烯蜡、氧化石蜡、乳化石蜡的产量和应用范围，改善石蜡及其制品的理化特性，以提高我国石蜡工业的经济效益。

参考文献

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