[科普中國]-乳化蠟

乳化蠟乳化蠟技術(shù)指標(biāo)：

穩(wěn)定性：用特殊中性非離子乳化劑乳化，避免以前用堿性皂化不穩(wěn)定、易分層的缺點(diǎn)，密封放置陰涼處可以存放兩年不分層、不破乳、不結(jié)塊。

乳化蠟的性質(zhì)是天然蠟和合成蠟等制得的水乳液?？顾?、抗堿、耐硬水、水溶性強(qiáng)、乳液穩(wěn)定，任意比例水稀釋不分層、不破乳、不結(jié)塊、保質(zhì)期長、固含量高、分散性好。2

乳化蠟穩(wěn)定性影響因素乳化劑種類對乳化蠟穩(wěn)定性的影響只有當(dāng)乳化劑的HLB值與乳化蠟所需的HLB值相匹配時，才能制得穩(wěn)定的石蠟微乳液。研究表明，當(dāng)采用SP一80/OP一10或SP一60/OP一10復(fù)配乳化劑時，所得乳液不穩(wěn)定。應(yīng)選SP一80/TW一80或SP一60/TW一80復(fù)配乳化劑為宜。

乳化溫度對乳化蠟穩(wěn)定性的影響適宜的乳化溫度可使石蠟微粒在攪拌作用下，迅速而充分地分散在水中，提高乳狀液的穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)，乳化溫度低于65℃時，乳化蠟的各項(xiàng)性能指標(biāo)較差，但是高于90℃時，乳化蠟長期放置的穩(wěn)定性亦變差，乳化溫度應(yīng)選65~90℃為宜。

乳化時間對乳化蠟穩(wěn)定性的影響適宜的乳化時間，不僅能保證產(chǎn)品質(zhì)量，同時還能提高生產(chǎn)效率，降低能源消耗。乳化時間太短，不能形成穩(wěn)定的乳液；而乳化時間過長，分散的顆粒則會重新凝聚而導(dǎo)致破乳。當(dāng)乳化時間過短(20min)或過長(70min)時所制備的乳液不穩(wěn)定。乳化時間應(yīng)選30—60min為宜。

乳化劑的HLB值對乳化蠟穩(wěn)定性的影響乳化劑的親水親油性由其分子結(jié)構(gòu)決定，可將HLB值看作結(jié)構(gòu)因子的總和。復(fù)合乳化劑的HLB值具有加和性。石蠟乳化所需乳化劑的HLB值通常為9~13。當(dāng)乳化劑HLB值為6時，所制備乳化蠟不穩(wěn)定；乳化劑的HLB值為8~12時，所得乳液較穩(wěn)定。乳化劑的HLB值應(yīng)選8~12為宜。

乳化水用量對乳化蠟穩(wěn)定性的影響乳化液的穩(wěn)定性與乳化水的用量及加入方式有關(guān)。乳化水用量過少，不易形成水包油(O/W)型乳化液；乳化水用量過多，乳化液濃度降低，乳液不穩(wěn)定。一般認(rèn)為乳化水的用量在65%~70%時才能得到穩(wěn)定的O/W型乳化蠟。當(dāng)乳化水用量過少(不超過65%)或過多(80%)時，所制備的乳液不穩(wěn)定。乳化水用量應(yīng)選70%~75%為宜。2

乳化蠟的應(yīng)用范圍乳化蠟用于皮革業(yè)1、乳化蠟可與加脂劑復(fù)配

在加脂劑中復(fù)配少量的乳化蠟改善和提高加脂劑的效果，通過試驗(yàn)證明，向皮革加脂劑中復(fù)配1% ~ 5%的蠟乳液，可提高加脂劑的填充性能，提高加脂劑在皮纖維中的滲透性能，增加皮革的防水性能，使皮革手感滑爽、柔軟、豐滿。

2、乳化蠟用作皮革涂飾時的添加劑

在皮革涂飾劑中加入乳化蠟主要起填充涂層、改善涂層手感、耐磨、防粘及增加光澤等作用。早期主要以蜂蠟、棕櫚蠟、蟲蠟、白蠟、蒙旦蠟等為原料制備乳化蠟，這些蠟的產(chǎn)量有限，價(jià)格較高，近些年不斷有用石蠟作為主要原料制備皮革用蠟乳液的報(bào)道。以石蠟為主要原料可大大地降低蠟乳液的價(jià)格，而且使用效果并不比天然蠟差，是涂飾高檔皮革的主要助劑，能賦予皮革特別的光亮度和蠟感。從用途上可分為軟性蠟和硬性蠟，分別用于皮革的底層、中層和頂層涂飾；從乳液的離子性質(zhì)可分為非離子型、陰離子型和陽離子型蠟乳液，可與不同離子性能的涂飾劑配伍使用；從劑型上可制成乳液型或固體乳化蠟。所有產(chǎn)品的水溶性很好，乳液穩(wěn)定，長期存放不分層、無浮蠟。能夠適用于各種皮革的涂飾，涂飾后的皮革光澤柔和自然，手感豐滿滋潤，能提高皮革表面的耐摩擦能力。

3、乳化蠟用作皮革光亮劑、消光劑和手感劑等

目前人們對皮革制品的外觀有兩大類要求，一是增加皮革光澤， 如打光革、漆革、拋光效應(yīng)革等；另一種是不要光澤感，使皮革呈現(xiàn)真皮感、自然美。前者需要用到光亮劑，后者需要用到消光劑。選用不同的蠟乳液用于皮革頂層涂飾時，有的可增加皮革光澤感或光亮度，有的可產(chǎn)生消光作用呈現(xiàn)真皮風(fēng)韻。產(chǎn)生光亮作用的蠟乳液粒徑要求很小，組成比較單一，在皮革表層形成一層均相且連續(xù)的蠟的薄膜，微觀上薄膜很平滑，對光波產(chǎn)生較強(qiáng)烈的反射作用，從而具有光澤感；產(chǎn)生消光作用的蠟乳液粒徑較大，在皮革表面形成一種非均相且微觀上不平整的表面，對光波產(chǎn)生強(qiáng)烈的散射作用，散射作用是消光劑產(chǎn)生消光作用的根本原因。

乳化蠟用于建筑業(yè)作鋼筋混凝土固化劑。混凝土在固化過程中，如表面的水分蒸發(fā)過快，會使其凝固過程中一系列的化學(xué)反應(yīng)無法完成，并且無法達(dá)到其表面的最大抗壓強(qiáng)度。因此在混凝土固化期間必須防止水分蒸發(fā)過快。為此工業(yè)界開發(fā)了一種以乳化蠟為基本原料的薄膜固化劑，采用這種固化劑后避免了不必要的表面水分蒸發(fā)，并且促進(jìn)了水泥的水合作用。

乳化蠟用于農(nóng)業(yè)園藝實(shí)踐證明植物主要靠根部吸收水分，而水分的蒸發(fā)是從葉子表面散失掉的。植物本身耗水量并不很大，如在其葉子表面涂上防水蒸發(fā)的噴霧薄膜，可使葉子表面的水分蒸發(fā)大量減少。植物所需的水量還不到其總量的50 %。從20 世紀(jì)60 年代開始，美國等技術(shù)先進(jìn)國家在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，為防止果樹、灌木等在冬季休眠或移栽裝運(yùn)途中失水枯死，采用了噴布乳化蠟的方法，進(jìn)入70 年代，出現(xiàn)了大量農(nóng)用乳化蠟的專利。

乳化蠟液用于農(nóng)業(yè)主要有以下方面：****

1、樹苗的種植。在野外栽植松樹、桉樹類幼苗之前，先將其在乳化蠟內(nèi)浸漬，經(jīng)處理后，樹苗在忍受移植影響或在耐逆境氣候條件方面均得到顯著改善。由于其葉子表面水分蒸發(fā)減少，其成活率得到顯著提高。

2、 園林苗圃的種植。在剪枝或移植過程中，經(jīng)過乳化蠟處理，其成活率可得到顯著改善。如在干旱季節(jié)需移植大批灌木，預(yù)先噴上乳化蠟可確保安全移植。

3、抵御干旱和保鮮。樹苗和灌木經(jīng)乳化蠟噴淋后，能良好地抵御嚴(yán)峻的干旱環(huán)境?；ɑ鼙徊烧?，可預(yù)先將其在水中浸泡，然后再用乳化蠟處理，花卉的壽命可明顯延長。

乳化蠟用于造紙工業(yè)選紙過程中絕大多數(shù)的紙張內(nèi)部加有內(nèi)膠料，可使紙張纖維固有的吸收網(wǎng)膜具有理想的抗水強(qiáng)度。傳統(tǒng)的充填劑普遍用樹脂，如采用乳化蠟，可取代傳統(tǒng)樹脂用量的20%~40%。添加石蠟微乳液可以降低紙張的吸濕性，促進(jìn)膠質(zhì)在紙張纖維結(jié)構(gòu)中的均勻分布。添加乳化蠟的另一個好處是，它可以抵消樹脂粘合劑與各種顏料混合時的影響，因此可印性得以改善，使印刷效率得以提高。打漿機(jī)內(nèi)經(jīng)施膠的紙張，通?？赏ㄟ^其表面膠料或涂料達(dá)到進(jìn)一步加工精制。目前正在開發(fā)新品種的乳化蠟作為生產(chǎn)高檔的印刷紙張的疏水劑。

乳化蠟用于人造板人造板包括纖維板和刨花板兩種，這兩種板材都是木材行業(yè)木料綜合利用的產(chǎn)品，其成分除木纖維或木屑外，還需有一定配比的膠料，使木纖維或木屑經(jīng)過熱壓處理膠合成型。一定數(shù)量乳化蠟與膠料一起摻入，使木板具有抗水性和提高表面光潔度。由于乳化蠟顆粒度小，在人造板制造過程中，通過有效地破乳，可使微小的蠟顆粒從水相中析出，均勻地吸附在木纖維上，在發(fā)達(dá)國家，已找不到一塊不用乳化蠟生產(chǎn)的刨花板和纖維板。

乳化蠟用于木材防水采用浸泡或噴涂法將乳化蠟均勻的涂布在需防水的木材表面，因乳化蠟粒徑細(xì)，可自然滲透到木材內(nèi)部，烘干即可達(dá)到防水的效果。

乳化蠟用于輕工、橡膠行業(yè)在輕工、橡膠行業(yè)，乳化蠟可用作上光劑、涂料和助劑。在制造乳膠手套的預(yù)硫化過程，或在膠合調(diào)合罐內(nèi)，可將乳化蠟按1.5~2.5量加入，即能改進(jìn)鑄模的抗粘性，易于手套脫模。一些用途乳液的配方內(nèi)，加入乳化蠟可改進(jìn)膠乳的使用性能。

乳化蠟用于陶瓷工業(yè)瓷器生產(chǎn)過程中，對質(zhì)地較差的高嶺土，往往需要加入乳化蠟彌補(bǔ)其塑性差或改善初制品的強(qiáng)度。同時使用乳化蠟也可以取代價(jià)格昂貴的醋酸乙烯酯。在陶瓷生產(chǎn)過程中，加入乳化蠟，既可改進(jìn)初制瓷制品的強(qiáng)度，也可改進(jìn)其潤滑性。

乳化蠟用于汽車工業(yè)乳化蠟作為汽車漆 表 面蓋上的保 護(hù)層，可提高汽 車的外觀質(zhì)量，延長使用 期。汽車常年受到陽光、風(fēng)沙、雨雪等外部環(huán)境的影響，涂面受到的侵蝕既復(fù)雜又嚴(yán)重，經(jīng)過打蠟的車輛，都能不同程度改善漆面的光潔作用，使車恢復(fù)亮麗的顏色，同時還具有良好的防水、防靜電、防塵、抗紫外線作用；蠟?zāi)び幸欢ǖ挠捕?，可減輕涂層表面的劃傷程度，當(dāng)車身漆面出現(xiàn)輕微劃痕時，拋光和打蠟可一次完成。汽車不但內(nèi)腔需要涂蠟進(jìn)行防銹，同時為防止汽車底盤由雨水作用產(chǎn)生的銹蝕腐爛，都要進(jìn)行涂蠟保護(hù)。防銹蠟是由蠟類物質(zhì)、防銹劑、助劑等材料制成的乳液 ，能在金屬表面形成一層具有一定硬度的均勻、連續(xù)、致密的保護(hù)膜，起防護(hù)作用，防止由水分、氧氣及其他腐蝕性氣體等引起的腐蝕或變色。汽車用保護(hù)蠟還具有抗高溫、清潔、抗干燥等功能。隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，汽車用上光蠟和防銹類等基礎(chǔ)產(chǎn)品是今后的發(fā)展重點(diǎn) 。

乳化蠟用于石油工業(yè)鉆井液在石油鉆采中起著舉足輕重的作用，它的主要功用是： (1)清洗井底，攜帶巖屑；(2)冷卻和潤滑鉆頭及鉆柱；(3)形成泥餅，保護(hù)井壁；(4)控制與平衡地層壓力等。將高質(zhì)量的乳化蠟添加到鉆井液中可明顯提高其抑止性和潤滑性，防止井塌和提高鉆速。

乳化蠟用于紡織業(yè)主要是用于紗線整理和紡織后整理劑。紗線整理是將乳化蠟用于成品線上，這種處理能產(chǎn)生高的光澤，更深更鮮明的顏色，以及較高的彈性和抗張強(qiáng)度。應(yīng)用于后整理主要是作為紡織后整理劑的一個重要組分，目的是賦予這些紡織品優(yōu)良的柔軟手感，好的平滑度及光澤度等。

乳化蠟用于脫模劑做為脫模劑廣泛應(yīng)用在橡膠或塑料制品脫模、PU脫模、金屬脫模等各個領(lǐng)域。

乳化蠟用于水性涂料及水性油墨業(yè)可起到提高涂膜的抗劃傷性能、表面疏水性能以及抗粘防污性能，使涂膜更加爽滑。345

乳化蠟的制備基本條件乳化蠟是以不溶于水的天然蠟或合成蠟為原料，借助乳化劑的定向吸附作用，在機(jī)械外力的作用下形成的乳液。外觀、熔點(diǎn)、pH、穩(wěn)定性、水溶性是評價(jià)乳化蠟的通用指標(biāo)。為獲得穩(wěn)定的乳化蠟，須考慮親水親油平衡值(HLB)、乳化溫度、乳化時間和顆粒度等主要影響因素，同時也要考慮乳化劑用量、乳化劑加入方式、冷卻速度與攪拌速度、乳化設(shè)備、乳化水和氣泡等相關(guān)影響因素。一般地說，制備乳化蠟的工藝條件為：HLB值為9~12，乳化溫度為80~90℃，乳化時間為20~30min，穩(wěn)定顆粒度為0.1~0.5um。乳化蠟的原料蠟來源豐富，從目前國內(nèi)各行業(yè)所采用的原料蠟來看，大致有石油蠟(包括石蠟、微晶蠟、皂蠟、蠟膏)、改性石油蠟(氧化蠟)、合成蠟(費(fèi)托合成蠟)、蟲蠟、卡拿巴蠟、巴西棕櫚蠟和米糠蠟(DR蠟)等。

乳化方式在制備乳化蠟時，乳化劑的添加順序也能影響乳化蠟的穩(wěn)定性。乳化劑的添加方法有如下幾種：

1)劑在水相法：將乳化劑直接溶于水中，在激烈攪拌下將油加人。

2)劑在油相法：將乳化劑加入油相，再加入水，直接制得W/O型乳狀液，如欲得到O/W型，則繼續(xù)加水，直到發(fā)生變型，由內(nèi)相轉(zhuǎn)至外相，使親水性一親油性達(dá)到適當(dāng)平衡轉(zhuǎn)相后再乳化，往往比直接乳化效果更好。

3)自然乳化分散法：把所需的O/W乳化劑加到油中，制成溶液，在使用時，把溶液直接投入一定比例的水中，稍加攪拌就形成了O/W乳狀液。

4)輪流加劑法：將水和油輪流加入乳化劑中，每次只加少量。

5)初生皂法：將脂肪溶于蠟中，將堿溶于水中，兩相接觸在界面上即有皂生成。

6)O—D乳化法：乳化劑溶于醇水溶液形成均勻透明的中間相D，加油增溶形成層狀液晶，繼續(xù)加油形成O一D乳液，加水形成凝膠狀乳液，繼續(xù)加水逐漸翻轉(zhuǎn)形成O/W型微小乳狀液。因?yàn)槿榛瘎┰谟椭腥芙舛扔邢?，較其他方法，選擇O一D乳化法有助于乳化劑間協(xié)同效應(yīng)及乳化作用的發(fā)揮。6