两性－非离子型汽车上光乳化蜡的制备简论

      乳化蜡是借助乳化剂的乳化作用，将石蜡、微晶蜡、氧化聚乙烯 ( OPE) 蜡等分散在水中形成的 均匀分散体系，具有可抛光性、自修复性和耐刮擦性，且成膜均匀、使用方便，广泛应用于木材加工、汽车上光和皮革抛光等。其中，汽车上光乳化蜡可以保护车辆表面、保持车体光亮、增加车辆美观，因此上光乳化蜡研制倍受关注。

      根据所用乳化剂的类型不同，汽车上光乳化蜡分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性离子

型 。非离子型乳化蜡不带电，不易受到酸、碱和无机盐的影响，稳定性高 。王冬美等以巴西棕榈蜡、蜂蜡、石蜡和表面活性剂为原料，采用非离子复配Ⅰ型乳化剂，制备了稳定性高的微乳型汽车 上光蜡，功能单一的非离子型乳化蜡影响其使用。两性离子型乳化蜡采用了两性离子型乳化剂，具 有良好的防锈性，但其稳定性低较难制备。因此，以非离子型乳化剂为主乳化剂、两性离子型乳化 剂为助乳化剂制备稳定性高、防锈性好的汽车上光乳化蜡尤为重要，相关研究鲜见报道。现拟以 58# 石蜡、OPE 蜡为原料，采用非离子型乳化剂吐温－60 和司潘－60 为主乳化剂、两性离子型乳化剂椰油酰胺丙基甜菜碱 ( CAB －35) 为助乳化剂制备两性 －非离子型汽车上光乳化蜡，并利用单 因素法考察配方组成、乳化时间、乳化温度对乳化蜡性能的影响，以确定配方和制备条件，同时研究 其稳定性和应用性能。

     作为汽车上光乳化蜡的基本成分，蜡分为硬蜡和软蜡，单一品种的蜡一般不能满足产品要求，

所以常采用硬蜡和软蜡的混合蜡 。OPE蜡是含有羧基、羟基等极性基团的硬蜡，具有可抛光性、自修复性、耐刮擦性和易乳化性，但其熔点高、附着性差 ; 石蜡是软蜡，具有熔点低、附着性好的 特点，有利于上光乳化蜡的铺展，且价格便宜、原料易得 。  因此，试验选择OPE蜡和58#石蜡作为 汽车上光蜡的原料。

     乳化剂是制备汽车上光乳化蜡的关键组分，其性能高低直接影响稳定性和分散性。 因而将OPE 蜡、58#石蜡作为研究对象，在乳化时间为 10 min，乳化温度为 110 ℃，搅拌速度为 1 400 r / min 的条件下考察吐温－60 等常用乳化剂的乳化性 能，由表 1 可知，乳化剂吐温－60 或司潘－60单独使用时形成的界面膜强度低，乳化蜡的稳定性和分散性差，而司潘－80、吐温－60 和硬脂酸组成的复合乳化剂的效果优良，但组分较多，所以选 吐温－60 和司潘－60作主乳化剂。

     乳化蜡制备中，水用量一般为乳液质量的65．0% ~ 70．0%，考虑到乳液的流动性和铺展性，水用量取 70．0% 。同时，乳化剂用量为乳液质量的 5.0% ~ 15.0% 时乳化效果最佳，用量过多会产生大量泡沫，所以取最小值5%，蜡用量则为乳液质量25%。为确定58# 石蜡与OPE蜡的最佳配比，在乳化时间为 10 min，乳化温度为110 ℃，搅拌速度为 1 400 r / min 的条件下，分别制备58#石蜡与OPE蜡质量比不同的乳化蜡，当质量比不大于 1 ∶ 1 时，随 着 58# 石蜡用量的增多，光泽度增加值略有提高，这 是由于 58#石蜡的少量添加提高了蜡膜的覆盖性和附着性 ; 当质量比大于 1 ∶ 1 时，光泽度增加值随 58#石蜡用量的增加而逐渐降低，这是由于 58#石蜡的抛光性差，用量过多可使抛光性降低。综合考虑乳化蜡的抛光性及成本，58#石蜡与OPE 蜡的质量比选为 1 ∶ 1，此时乳化蜡的平均粒径最小，粒径分布最集中，稳定性也较高。

      当乳化剂用量低于5%时，乳化蜡的稳定性较差，出现了分层，因而乳化剂用量应不低于 5%。同时，随着乳化剂用量的增加，D50不断增大，乳液粒径分布的集中程度降低，因而乳化剂用量取为 5%，此时乳化蜡的分散性为一级。

      为确定乳化时间，在58#石蜡、OPE蜡、司潘－60、吐温－60、CAB－35和水的用量分别为乳 液质量的12.3%，12.3%，2.5%，2.5%， 2.0%，68.4%，乳化温度为110 ℃，搅拌速度为1400 r / min的条件下制备乳化 时间不同的乳化蜡，可知，当乳化时间不大于10 min 时，随着乳化时间的增长，D50由 5 min 时的 0.205 μm减至0.199 μm，这是由于乳化时间增长，蜡与水充分混合使得乳化蜡粒径减小 ; 当乳化时间大于 10 min 时，随着乳化时间的增长，D50又增至25 min时的 1．833 μm，这是由于乳化时间过长，已分散的乳化蜡粒子又聚集在一起导致粒径增大。 因此，乳化时间选为10 min，此时，D90－D10 最小，乳化蜡的粒径分布最集中。

      将乳化蜡分别置于5摄氏度和25摄氏度环境下储存3个月，观察其稳定性。实验表明，乳化蜡未出现分层，且流动性好，说明储存稳定性高。

     以58#石蜡、OPE蜡为原料，采用吐温-60位乳化剂制备的两性-非离子型汽车上光乳化蜡，具备高温稳定性、低温稳定性、光泽度增加值、PH值均同于或优于同类产品，具有较好的防锈性。