[发明专利]一种制备砂轮加工用蜡的方法

说明书

本发明公开了一种制备砂轮加工用蜡的方法。本发明方法在普通发汗工艺的基础上，在发汗过程中利用气流通过蜡层携带出液态组分以强制分离固态组分和液态组分，同时利用溶解在原料中的可分解物质产生的气体在蜡层中形成微小气泡，也有利于液态组分的快速排出。本发明方法具有设备投资低、制备过程简单且操作费用低、安全、节能且无溶剂污染等优点，所得产物可用作砂轮脱模剂。

技术领域

本发明属于专用蜡生产技术领域，特别是涉及一种制备砂轮加工用蜡的方法。

背景技术

石蜡作为一种石油产品，是机械加工中常用的助剂，其中之一就是用作各种材质的砂轮脱模剂。

砂轮在制造过程中，模具和脱模剂都是必不可少的。脱模剂作为一种涂料具有非常低的表面能，在应用于制造砂轮生产模具的基体材料上时，能形成良好热稳定的膜层，它和模具表面形成化学链接，可以让砂轮成型部件快速轻易脱落。好的脱模剂能产生无垢的脱模效果，因而提高成品率，降低生产成本，缩短生产周期，保证砂轮表面质量的一致性。砂轮脱模剂一般为外用型，即涂覆在模腔表面。外用脱模剂可以分为无机、有机和聚合物类。常用的无机脱模剂主要有滑石粉、云母粉等，它们的缺点是易留下模垢和痕迹；有机脱模剂包括皂类、石蜡等，它们的缺点也是模垢多，皂类脱模剂对模具还有腐蚀作用；聚合物类有聚四氟乙烯、硅油等，脱模效果好，但价格昂贵。

在石蜡产品生产工艺方面，常用的分离加工手段主要有蒸馏、溶剂分离、发汗分离等。

蒸馏是利用不同烃类的沸点不同达到分离提纯的目的，减小蒸馏的沸程可以有效降低产物碳分布的宽度，但是蒸馏过程需要将原料加热到沸点以上，消耗大量的能量。同时熔点在70℃以上的烃类的沸点在500℃（常压）以上，采用蒸馏进行分离时效率大大下降。

溶剂分离方法是利用正构烷烃与异构烷烃在溶剂中的溶解度不同达到分离提纯的目的，溶剂分离工艺生产设备投资大；生产过程中需要大量使用溶剂，回收溶剂需要消耗大量的能量；溶剂中通常含有苯系物，会对环境造成影响；溶剂易燃，容易造成生产事故。

发汗分离方法是利用蜡中各种组分熔点不同的性质进行分离提纯的。蜡中各种组分的分子量和结构的不同都会使其熔点不同。同为正构烷烃时，分子量较大的正构烷烃的熔点较高，而分子量较小的正构烷烃的熔点较低；分子量相同时，异构烷烃和环烷烃的熔点要低于正构烷烃，且异构程度越高熔点就越低。所以发汗分离方法即能降低产物碳分布的宽度又能提高正构烷烃含量。

与蒸馏方法相比，由于各种烃类的熔点温度远低于沸点温度，所以发汗分离过程的能耗远低于蒸馏分离；与溶剂分离方法相比，发汗分离过程不使用溶剂，所以发汗分离过程安全、节能且对环境无影响。

普通的发汗工艺主要包括以下步骤：（1）准备工作：垫水（用水充满发汗装置皿板下部空间）后装料（原料加热至熔点以上呈液态时装入发汗装置）；（2）结晶：将原料以不大于4℃/h的降温速率缓慢冷却到其熔点以下10～20℃。在冷却过程中，各种组分按熔点由高到低的顺序依次结晶形成固体；（3）发汗：当蜡层温度达到预设的降温终止温度之后，放掉垫水；再将原料缓慢地加热到预设的发汗终止温度。在发汗过程中，各种组分按熔点由低到高的顺序先后熔化成液态并流出（蜡下），最后得到的蜡层剩余物（蜡上）就是高熔点、低含油的蜡；（4）精制：收集粗产品（发汗过程结束后继续升高温度，以熔化取出蜡上，即为粗产品），经白土精制（将粗产品熔化后升温至预定温度，加入白土并恒温搅拌至预定时间后过滤）后，再成型、包装即为目的产品。

普通发汗分离工艺可以生产熔点在40℃～60℃的固态下具有粗大片状结晶结构的皂用蜡和低熔点石蜡，但是对于普通发汗分离方法，在升温发汗过程中固态组分（较高熔点的蜡）和液态组分（油和较低熔点的蜡）虽然分别处于固体和液体两种相态，但是也很难完全分离。为使最终产品的含油量符合要求，通常采用延长发汗时间和提高发汗终止温度的方法，但这样会导致生产周期长且产品收率下降。