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石蜡

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又称晶形蜡,碳原子数约为18~30的烃类混合物,主要组分为直链烷烃(约为80%~95%),还有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃(两者合计含量20%以下)。石蜡是从原油蒸馏所得的润滑油馏分经溶剂精制、溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡膏,再经脱油,并补充精制制得的片状或针状结晶。根据加工精制程度不同,可分为全精炼石蜡、半精炼石蜡和粗石蜡3种。
每类蜡又按熔点,一般每隔2℃,分成不同的品种,如52,54,56,58等牌号。粗石蜡含油量较高,主要用于制造火柴、纤维板、篷帆布等。全精炼石蜡和半精炼石蜡用途很广,主要用做食品、口服药品及某些商品(如蜡纸、蜡笔、蜡烛、复写纸) 的组分及包装材料,烘烤容器的涂敷料,用于水果保鲜,电器元件绝缘,提高橡胶抗老化性和增加柔韧性等。也可用于氧化生成合成脂肪酸。
中文名
石蜡
外文名
paraffin
中文别名
微晶石蜡; 白石蜡
CAS号
8002-74-2
EINECS号
232-315-6
相对密度
0.88~0.915
化学式
C25H52
性能指标
熔点、含油量和安定性
石蜡是从石油、页岩油或其他沥青矿物油的某些馏出物中提取出来的一种烃类混合物,主要成分是固体烷烃,无臭无味,为白色或淡黄色半透明固体。石蜡是非晶体,但具有明显的晶体结构。另有人造石蜡。
石蜡是石油加工产品的一种,是矿物蜡的一种,也是石油蜡的一种。它是从原油蒸馏所得的润滑油馏分经溶剂精制溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡膏,再经溶剂脱油、精制而得的片状或针状结晶。用于制高级脂肪酸、高级醇、火柴、蜡烛、防水剂、软膏、电绝缘材料等 [1] 
石蜡分食品级(食品级和包装级,前者优)和工业级,食品级无毒,工业级不可食用。

石蜡物理性质

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石蜡又称晶型蜡,通常是白色、无味的蜡状固体,在47°C-64°C熔化,密度约0.9g/cm3,溶于汽油、二硫化碳二甲苯乙醚氯仿四氯化碳石脑油等一类非极性溶剂,不溶于水和甲醇等极性溶剂。纯石蜡是很好的绝缘体,其电阻率为1013-1017欧姆·米,比除某些塑料(尤其是特氟龙)外的大多数材料都要高。石蜡也是很好的储热材料,其比热容为2.14–2.9J·g–1·K–1,熔化热为200–220J·g–1。石蜡的主要性能指标是熔点、含油量安定性 [2] 

石蜡熔点

石蜡是烃类的混合物,因此它并不像纯化合物那样具有严格的熔点。所谓石蜡的熔点,是指在规定的条件下,冷却熔化了的石蜡试样,当冷却曲线上第一次出现停滞期的温度。各种蜡制品都对石蜡要求有良好的耐温性能,即在特定温度不熔化或软化变形。按照使用条件、使用的地区和季节以及使用环境的差异,要求商品石蜡具有一系列不同的熔点。
影响石蜡熔点的主要因素是所选用原料馏分的轻重,从较重馏分脱出的石蜡的熔点较高。此外,含油量对石蜡的熔点也有很大的影响,石蜡中含油越多,则其熔点就越低。

石蜡含油量

含油量是指石蜡中所含低熔点烃类的量。含油量过高会影响石蜡的色度和储存的安定性,还会使它的硬度降低。所以从减压馏分中脱出的含油蜡膏,还需用发汗法或溶剂法进行脱油,以降低其含油量。但大部分石蜡制品中需要含有少量的油,这对改善制品的光泽和脱模性能是有利的。

石蜡安定性

石蜡制品在造型或涂敷过程中,长期处于热熔状态,并与空气接触,假如安定性不好,就容易氧化变质、颜色变深,甚至发出臭味。此外,使用时处于光照条件下石蜡也会变黄。因此,要求石蜡具有良好的热安定性、氧化安定性和光安定性。
影响石蜡安定性的主要因素是其所含有的微量的非烃化合物和稠环芳烃。为提高石蜡的安定性,就需要对石蜡进行深度精制,以脱除这些杂质。

石蜡热物性

石蜡相变潜热高、几乎没有过冷现象、熔化时蒸气压力低、不易发生化学反应且化学稳定性较好、在多次吸放热后相变温度和相变潜热变化很小、自成核、没有相分离和腐蚀性。

石蜡化学性质

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石蜡 石蜡
石蜡是固态高级烷烃的混合物,主要成分的分子式为CnH2n+2,其中n=17~35。主要组分为直链烷烃,还有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃;直链烷烃中主要是正二十二烷(C22H46)和正二十八烷(C28H58)。
石蜡不与常见的化学试剂反应,但可以燃烧。工业上可以发生催化裂化反应。
石蜡的化学活性较低,呈中性,化学性质稳定,在通常的条件下不与酸除硝酸外和碱性溶液发生作用。

石蜡石蜡分类

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根据加工精制程度不同,可分为全精炼石蜡、半精炼石蜡和粗石蜡3种。每类蜡又按熔点,一般每隔2℃,分成不同的品种,如52,54,56,58等牌号。粗石蜡含油量较高,主要用于制造火柴纤维板、篷帆布等。

石蜡微晶石蜡

微晶石蜡主要是出文链烃、环烷烃和一些直链烃组成,分子量范围大约是500-1000。这是一种比较细小的晶体,溶于非极性溶剂,不溶于极性溶剂。

石蜡液体石蜡

液体石蜡的种类很多,其润滑效果也各不相同。在挤出加工中初期润滑效果良好,热稳定性也较好。但因相溶性差,用量过多时制品易发粘。

石蜡聚乙烯蜡

(简称ACPE)
聚乙烯蜡指分子量为1500-25000的低分子量聚乙烯或部分氧化的低分子量聚乙烯。其呈颗粒状、白色粉末、块状以及乳白色蜡状。具有优良的流动性、电性能、脱模性。

石蜡半精炼石蜡

为颗粒状白色固体,其相对密度随熔点的上升而增加。产品化学稳定性好,含油量适中,具有良好的防潮和绝缘性能,可塑性好。半精炼石蜡生产的蜡烛火焰集中,无烟,不流泪。用于制蜡烛,蜡笔,蜡纸,一般电讯器材以及短路及轻工,化工原料等。

石蜡氯化石蜡

氯化石蜡为金黄色或琥珀色粘稠液体,不燃、不爆炸、挥发性极微。能溶于大部分有机溶剂,不溶于水和乙醇。加热至120℃以上徐徐自行分解,能放出氯化氢气体,铁、锌等金属的氧化物会促进其分解。氯化石蜡为聚氯乙烯的辅助增塑剂。挥发性低,不燃、无臭、无毒。本品取代一部分主增塑剂,可降低制品成本,并降低燃烧性。主要用于聚氯乙烯电缆料及水管、地板料、薄膜、人造革等。

石蜡主要用途

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石蜡 石蜡
粗石蜡由于含油量较多,主要用于制造火柴、纤维板、篷帆布等。石蜡中加入聚烯烃添加剂后,其熔点增高,粘附性和柔韧性增加 ,广泛用于防潮、防水的包装纸、纸板、某些纺织品的表面涂层和蜡烛生产。
将纸张浸入石蜡后就可制取有良好防水性能的各种蜡纸,可以用于食品、药品等包装、金属防锈和印刷业上;石蜡加入棉纱后,可使纺织品柔软、光滑而又有弹性;石蜡还可以制得洗涤剂乳化剂分散剂增塑剂润滑脂等。
全精炼石蜡和半精炼石蜡用途很广,主要用做食品、口服药品及某些商品(如蜡纸蜡笔、蜡烛、复写纸)的组分及包装材料,烘烤容器的涂敷料,用于水果保鲜 [3]  ,电器元件绝缘,提高橡胶抗老化性和增加柔韧性等 [4]  。也可用于氧化生成合成脂肪酸
石蜡作为一种潜热储能材料,具有相变潜热大,固一液相变过程容积变化小,热稳定性好,无过冷现象,价格较低廉等优点。且航空、航天、微电子及光电子技术的发展,往往要求大功率组件工作时产生的大量耗散热只能在有限的散热面积和极短时间内排散掉,而低熔点的相变材料相对高熔点相变材料能快速达到熔点,充分利用潜热实现温控,热响应时间相对较短石蜡众多的优点使之在航空、航天、微电子等高科技系统以及房屋节能等各个领域得到了广泛应用。 [5] 
GB 2760-96规定允许用于胶姆糖基础剂,限量50.0g/kg。国外亦用于糯米纸生产的防粘,用量6g/kg。此外,还广泛用于食品包装材料的防潮、防粘和防油等。适用于食品口香糖、泡泡糖和药物正金油等组分以及热载体、脱模、压片、打光等直接接触食品和药物的用蜡(由石油或页岩油的含蜡馏分经冷榨等方法制成)。
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参考资料
  • 1.    辞海编辑委员会.辞海:上海辞书出版社,2000.7:4643
  • 2.    徐春明,杨朝合,林世雄.石油炼制工程(第四版).北京安定门外安华里2区1号:石油工业出版社,2010:P155
  • 3.    李振兴,刘有智,冯霞.石蜡应用研究进展[J],精细与专用化学品,2011,19(12):46-48
  • 4.    谭德征,石蜡在橡胶制品中的应用[J],橡胶工业,9:529
  • 5.    李得伦. 石蜡相变材料的传热与控温性能研究[D].华南理工大学,2012.
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