汽车乳化上光蜡

摘要采用氧化微晶蜡和氧化石油蜡为主要原料，以硬脂酸和三乙醇胺复配乳化剂，采用节能乳化的方式，制备了性

能良好的汽车用上光乳化蜡，本方法的优点是可以节约大量的能源和冷却水资源，对环境保护和可持续发展有积极

意义。

关键词上光蜡节能乳化方式环境保护

乳化蜡主要应用于人造板、造纸工业、纺织业、上

光剂等。随着我国私人汽车数量稳步上升，上光剂乳

化蜡的市场需求看好，因此加大汽车上光剂乳化蜡的

开发力度很有必要。目前市场上的产品主要是以有

机溶剂作稀释剂，有难闻的味道，对皮肤、眼睛和呼吸

道有一定的刺激作用，同时对环境也有污染。本文研

究了用水替代有机溶剂作稀释剂，制备乳化型的汽车

上光蜡的方法和过程，所得到的产品乳化性能稳定，

使用方便，各项指标达到或超过市场上进口的汽车上

光蜡。

Ⅱ塞堕壑坌

1．1 药品

YW30氧化微晶蜡；YS35氧化石油蜡；三乙醇胺

(TEA)：清江石油化工厂；硬脂酸：化学纯，上海试剂

一厂；油酸：化学纯，上海试剂一厂；SpaJl一80：精江石

油化工厂；Tween-80：精江石油化工厂。

1．2 仪器

恒温水浴槽，电动搅拌机，离心沉降机。

1．3 实验过程

将氧化微晶蜡和氧化石油蜡切割成l～2 cm的

左右的小块，经过称量后，加入到500 mL的烧杯中，

然后将烧杯放入到90℃的恒温谷槽中，待到氧化微

晶蜡和氧化石油蜡融化后，启动搅拌。并加入称量好

的复配乳化剂，溶解。慢慢加入一定量的热水(b部

分，T=90℃)，继续搅拌40 min，加入其它添加剂，继

续搅拌l0 min将烧杯取出恒温谷槽，均匀加入经过

称量的室温下的水(a部分)，继续搅拌15 min得到最

终产品。

取产品适量，用离心机分离15 rain(4 000 r／rain)，

取出观测分离的水层厚度(mm)，确定其稳定性。

日笪墨

2．1原料选择

本实验采用氧化微晶蜡和氧化石油蜡作主要原

料。石油蜡主要是由烷烃组成，微晶蜡主要是由烷烃

和环烷烃组成，引入含氧基团，改进了石油蜡和微晶

蜡的可乳化性。

2．2乳化剂选择

本文研制的是o／w(水包油)型的乳化液。O／W

型的乳化液选择的乳化剂的HLB值(亲水一亲油平

衡值)范围应在8—18之间u、2 J，对于加溶型的乳化液，HLB值范围最好在15—18【，并且使用两种表面活性剂配伍通常能取得更好的效果J经过反复选择

和复配实验，发现单一的乳化剂的效果不太理想。硬

脂酸有一个长的碳链，与氧化微晶和氧化石油蜡分子

结构相似，考虑选用。用硬脂酸与三乙醇胺按适当的

比例配伍取得了很好的效果。见表1。表1 乳化剂稳定性

稳定性由离tl,分离的水层厚(nlin)确定，数量越

少越稳定。

·2．3 乳化剂的用量的确定

表面活性剂的一个重要特性就是它在溶剂中达

到某一确定的浓度后，能形成微胶束，该浓度称为

CMC浓度。乳化剂的加溶作用主要是由这些微胶束

实现的J。乳化剂的浓度达到CMC浓度即可，过量

使用乳化剂并不能产生更好的效果，相反可能引起其

他负面效应，如：成本提高、高浓度表面活性剂对皮肤的刺激作用，过量表面活性剂产生过多的泡沫，降低

防腐剂的活性。通过实验可以确定乳化剂的适宜用

量为12％。见表2。

表2 乳化剂用量与稳定性

乳化剂用量／(％) 2 4 6 8 10 12 14

水层厚／姗9 8 5 0 0

2．4 乳化方式

本实验采用节能乳化方式(Low--energy emulsification，LEE)H J。LEE乳化模式是将连续相水

分为两部分p和a，(a+B=1)将其中B部分加热到所

需要的温度，与分散相混合乳化后，形成浓度较高的

乳化液，再用a部分稀释成品。这样，既节约了一部

分热能又节约了冷却水。其示意如下图。

乳化液

图传统乳化方式和节能乳化方式(LEE)

一般，a的取值范围在60％75％之间[ 】

2．5 乳化温度

本实验所用蜡体系的PIrI'(phase inversion temperature)温度为80℃左右，水的沸点为IO0~C。因此，可选择温度范围为80一IO0~C。经过筛选实验，

选择90℃为第一步乳化温度，室温为第二步稀释温

度。

2．6 乳化时间

分别固定第一步和第二步的时间，改变另外一步

的时间，进行实验，最终确定两个步骤的时间分别为：40 min和15 min。

2．7 水的加入量

· - —— 48 ·-——

在其它条件不变的情况下，调节水的加入量，可

以得到适用于手涂型和喷涂型的两种上光蜡。一般水的含量为6o％一80％。

2．8 搅拌速度

一般搅拌速度越快，分散相粒径越小，乳液相对

越稳定。从节约能源和实际生产条件的角度考虑，采用中等搅拌速度。

2．9 磨料添加

为了能在涂蜡的同时磨汽车表面的锈斑等污物，

需要在乳化蜡内添加一定强度的磨料经过实验发现，硅藻土、膨润土两种材料都可以作为磨料。

2．10 其它填加剂

可以添加适量的水溶性颜料，使产品形成让人喜

爱的颜色。还可以根据喜好添加少量的香料。2．11 性能考察

与市场某一品牌的上光蜡作性能比较，结果见

表3。

表3 上光剂性能比较结果