氯化石蜡

氯化石蜡是C10～C30不同碳数的直链烷烃经氯气进行自由基反应而成的氯化衍生物的混合物，一般产品含氯量为40%～70%，常温下含氯量40%～52%者是淡黄色粘稠液体；54%～60%者为粘性黄色半固态物；70%者则为脆性树脂状固体。以含氯量高者为佳，价格低廉，混溶性尚可。常与锑系阻燃剂并用，广泛用于软质聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。
氯化石蜡是一种无臭、无毒、阻燃和低挥发黏稠液体，挥发性低、电绝缘性好，不溶于水、乙醇、乙二醇和甘油，溶于脂肪烃、芳香烃及其氯化物等。可用作PVC的增塑剂，橡胶、涂料和油墨的添加剂，机械加工润滑剂的添加剂，以及塑料和橡胶的阻燃剂。我国氯化石蜡年产量和消费量均在20万t以上，我国是全球最大氯化石蜡生产和消费国。氯化石蜡在热和日光照射下，其少量叔碳原子上的氯原子会与相邻氢原子同时脱离断链，释放出HCl，HCl又能催化氯化石蜡分解，影响其应用效果。为提高氯化石蜡稳定性，研制成功以乙二醇缩水甘油醚 (DGEG) 和甲基锡为主稳定剂、亚磷酸三苯酯 (TPP) 和环氧大豆油 (ESO)为助稳定剂、配以紫外线吸收剂UV-531和抗氧剂等制成高效复合稳定剂。

图1为含氯量42%和50%的氯化石蜡参考质量标准
含氯量42%的氯化石蜡：淡黄色粘稠液体。相对密度1.16(25℃)。粘度2.4Pa·s(25℃)。凝固点-30℃。不溶于水，溶于有机溶剂和各种矿物油中，可作为塑料的增量增塑剂。
含氯量50%的氯化石蜡：国内简称氯烃50。淡琥珀色粘稠液体。相对密度1.22～1.26(25℃)。粘度0.7～ 1.5Pa·s(25℃)。凝固点<-20℃。易溶于苯和醚类，微溶于醇，不溶于水。与树脂的相容性好，增塑效率高，对主增塑剂的取代量大，具有优良的相容性、耐热性和透明性，阻燃效果好。主要用于电缆料、地板料、压延板材、软管、 塑料门窗和塑料鞋等方面。氯化石蜡是把石蜡经氯化后生成的产物，C10～C30直链烷烃氯代衍生物的统称，是混合物。一般产品含氯量为40%～70%，随含氯量的增多，色泽由浅黄而深黄。不溶于水和乙醇，能溶于多种有机溶剂。120℃以上要分解，放出氯化氢气体。具有优良的加脂性能，与皮纤维结合力强并有良好耐光性。氯化石蜡主要用作树脂增塑剂、树脂和橡胶的阻燃剂。还可作为油漆及润滑油的添加剂等。
按含氯量可分为42%、52%、70% 三种。氯化石蜡42：C25H45Cl7，淡黄色粘稠液体，凝固点-30℃，相对密度1.16 (25/25℃)，溶于有机溶剂和各种矿物油，不溶于水，挥发性小，阻燃和电绝缘性能优良，相容性差，用作聚氯乙烯的辅助增塑剂；氯化石蜡52：C14H24Cl6，淡黄色粘稠液体，凝固定<-20℃，相对密度：1.22～1.26 (25/25℃)，溶于苯醚，微溶于醇，不溶于水，用作聚氯乙烯的辅助增塑剂，也可用于橡胶制品; 氯化石蜡70：白色或淡黄色树脂状粉末，相对密度1.65 (25/4℃)，主要用作阻燃剂，也用于涂料。氯化石蜡用于石油制品的抗凝剂、增粘剂、切削油以及鞣革。由不同规格原料的石蜡先经精制，去除杂质和水分，进行氯化反应制得。氯化石蜡增塑剂是由石蜡烃氯化而得，具有与聚氯乙烯类似的结构，是一类增量增塑剂。挥发性小，阻燃性和电绝缘性优良，能赋予制品一定的光泽和拉伸强度。可作为聚氯乙烯的辅助增塑剂，取代一部分主增塑剂，以降低成本。主要用于电缆料、地板料、软管、板材、人造革等，也可作为丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯等橡胶的增塑剂。氯化石蜡在加工时易受热分解，放出氯化氢，该氯化氢可催化加速聚氯乙烯树脂的劣化分解，因此，在使用氯化石蜡时，应配合适当的热稳定剂以防止其分解，二盐基硬脂酸铅、二盐基亚磷酸铅有良好的热稳定效果。此外，氯化石蜡与聚氯乙烯的相容性较低，制品的伸长率和耐寒性较差。氯化石蜡的毒性极低，英国I.C.I.公司用大白鼠进行的毒性实验表明：每日将1g氯化石蜡掺混到饲料中，连续喂饲动物42天，未发现吸收造成的障碍，用氯化石蜡增塑的氯化橡胶经口染毒，也未见任何影响。有关本品长期毒性实验的结果未见报道。
美国(参见FDA121.2001，121.2514)、英国、日本和荷兰许可本品用于食品包装材料。
氯化石蜡的品种很多，由于氯化程度不同，其含氯量和性能也不同，以下根据含氯量归类介绍。
含氯量42%的氯化石蜡：淡黄色粘稠液体。相对密度1.16(25℃)。粘度2.4Pa·s(25℃)。凝固点-30℃。不溶于水，溶于有机溶剂和各种矿物油中，可作为塑料的增量增塑剂。
含氯量45%的氯化石蜡：淡琥珀色透明液体，相对密度1.15～1.19(25℃)。粘度0.1～0.3Pa·s(25℃)。凝固点-22℃。具有优良的相容性、耐热性和透明性，阻燃效果好。
含氯量50%的氯化石蜡：国内简称氯烃50。淡琥珀色粘稠液体。相对密度1.22～1.26(25℃)。粘度0.7～ 1.5Pa·s(25℃)。凝固点<-20℃。易溶于苯和醚类，微溶于醇，不溶于水。与树脂的相容性好，增塑效率高，对主增塑剂的取代量大。主要用于电缆料、地板料、压延板材、软管、塑料门窗和塑料鞋等方面。
含氯量60%的氯化石蜡：淡黄色粘稠液体，相对密度1.35(25℃)。粘度19～21Pa·s。挥发性低。阻燃作用大。适用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、酚醛树脂等多种塑料，通常与等量的氧化锑配合使用，用量为10～20%。
含氯量65%的氯化石蜡：淡琥珀色粘稠液体，相对密度1.41～1.45(25℃)。粘度20～40Pa·s(25℃)。阻燃性高。
以上信息由ChemicalBook的彤彤编辑整理。氯化石蜡70主要用作添加型阻燃剂，与三氧化二锑协效使用效率高，可用于聚烯烃、聚酯、聚氨酯、天然橡胶和合成橡胶中，制作阻燃制品。可与其他油漆共混，制成防火油漆。还可作织物、包装材料和PVC制品的表面处理剂。
悬浮法生产氯化石蜡70主要原料是石蜡和液氯，生产一吨氯化石蜡70需要使用0.315吨石蜡和1.44吨液氯。
制备流程方法：将石蜡深度氯化而制得氯化石蜡，将预氯化为40%左右的氯化石蜡加入水相溶液，在100～180℃温度下氯化。反应液经过冷却、固化、研磨、洗涤、过滤、干燥得成品。反应方程式为：CnH2n+2（石蜡）+mCl2（液氯）---CnH2n+2-mClm（氯化石蜡）+mHCL（氯化氢气体）。

图2为悬浮法生产氯化石蜡70工艺流程图。不溶于水和乙醇，能溶于许多有机溶液中。加热至120℃以上分解，放出氯化氢气体，铁、锌等氧化物会促使分解。与其他乳化油配合，代替动、植物油用于底革、轮带革、衬里革及植鞣革的加脂，铬-植结合鞣革的加脂。将计量的液体石蜡加入反应釜中，在搅拌下滴加氯化亚砜，回流5～7h后，常压回收过量的氯化亚砜。用水、NaOH水溶液依次洗涤减压脱水至含水量小于2%，出料为成品。