微晶地板防水蠟的研制與開發(fā)

姜海濤，李 弓，任洪光，楊秋愛，張 曉，婁慶海，王文輝

（中國石油撫順石化公司， 遼寧 撫順 113008）

微晶地板防水蠟的研制與開發(fā)

姜海濤，李 弓，任洪光，楊秋愛，張 曉，婁慶海，王文輝

（中國石油撫順石化公司， 遼寧 撫順 113008）

以撫順石化公司的脫油蠟、蠟下油為主要原料，通過加入添加劑改變晶體結構，實現(xiàn)微晶化，開發(fā)出微晶地板防水蠟產(chǎn)品。產(chǎn)品配方合理，生產(chǎn)工藝簡便易行，易于工業(yè)化生產(chǎn)，對提高強化復合地板防水性能，阻止其有害物質釋放，提高撫順石化石蠟產(chǎn)品附加值，開發(fā)特種蠟新產(chǎn)品有著重要的意義。

復合地板；蠟；防水；添加劑

強化復合地板是木材行業(yè)木料綜合利用的產(chǎn)品，其成分除木纖維或木屑外，還需加入一定配比的膠料，使木纖維或木屑經(jīng)過熱壓處理膠合成型。一定數(shù)量的蠟與膠料一起摻入，使強化復合地板具有抗水性。近年來為節(jié)約成本，強化復合地板的含蠟量逐步減少，防水性能不斷下降，極易出現(xiàn)漲板、變形甚至斷層等現(xiàn)象，嚴重影響強化復合地板的整體質量。

微晶地板防水蠟可以在強化復合地板邊緣的結合槽上形成防水膜，有效地防水，防潮，并可阻止強化復合地板中的甲醛等有害物質的釋放，能夠有效解決國內(nèi)強化復合地板刺激性氣味大、側面結合槽防水防潮性差、使用過程易變形、使用周期短等問題，并起到美觀潤滑的效果，是一種新型的環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品[1,2]。

1 技術要求

根據(jù)用戶需要，制定產(chǎn)品指標如表1。

2 實驗研究

2.1 實驗方法

基于用戶使用要求，主要考察添加劑和樣品的滲透性和防水性，具體實驗方法如下：

表1 微晶地板防水蠟質量指標Table 1 Quality index of microcrystal floor board waterproof wax

a．滲透性考察：用千分尺測量試件兩側厚度h1，將木板兩側浸入完全融化的樣品中2 s后取出，樣品在木板上形成蠟膜，待樣品完全干透后，在原測量點測量厚度h2。

蠟膜覆蓋率按照下式計算：

覆蓋率=（h2-h1）/h1×100%

覆蓋率越小，形成的蠟膜越薄，滲透性越強。分3個點測試，取平均值，精確到0.01%。

b．防水性考察：用千分尺測量試件（封邊以后的地板）兩側厚度h1，將試件放在(25±2)℃的蒸餾水中，水位高出試件表面30 mm，浸泡24 h后取出，將試件表面水分吸光，立即在原測量點測量厚度h2。吸水厚度膨脹率按照下式計算：

吸水厚度膨脹率=（h2-h1）/h1×100%

最終，吸水厚度膨脹率取三塊材質相同試件的吸水厚度膨脹率的平均值，精確到0.1%。

吸水厚度膨脹率的計算值越低，防水性就越好，反之則越差。

可以由以上兩種辦法確定添加劑以及樣品的滲透性及防水性能。

2.2 添加劑評選

基于用戶使用要求，注重添加劑自身的防水性、滲透性，故評價常用添加劑8種，包括：沙索蠟、EVA、凡士林、聚乙烯蠟、石油樹脂、氧化蠟、添加劑A、添加劑B。

分別從吸水厚度膨脹率、滲透性三方面做出評價。

添加劑A是一種綠色環(huán)保型添加劑，它硬度大、含油低，防水性良好。由于結晶細密，包油性佳，可以作為本實驗備選添加劑。

添加劑B是從動、植物油脂中得到的固體脂肪酸，有一定防水性。更主要的是加入少量添加劑B就可以影響樣品的性狀，因此，最終確定添加劑B是改善樣品性狀的添加劑。

通過測試添加劑自身的防水性和滲透性，篩選出凡士林和添加劑A進行接下來的配方研究工作。

2.3 微晶地板防水蠟配方研究及小試試驗

2.3.1 原料評選

結合撫順石化公司生產(chǎn)情況，對各組分餾分油、蠟下油、脫油蠟進行剖析，根據(jù)指標對微晶軟脂地板防水蠟產(chǎn)品的滴熔點要求在 40～58 ℃之間，又因為用戶要求滲透性好，于是最終選擇原料C作為原料。

2.3.2 配方研究

實驗過程中發(fā)現(xiàn)，以凡士林為添加劑調制的樣品，雖然滲透性和防水性都可以達到使用要求，但是樣品冷卻成型后有嚴重的滲油現(xiàn)象出現(xiàn)，對產(chǎn)品包裝、運輸、銷售能造成不良影響，因此，凡士林不適宜作為微晶軟脂地板防水蠟的添加劑使用。

而以添加劑A作為添加劑調制的樣品，不僅滲透性和防水性都可以達到要求，而且樣品成型后無滲油現(xiàn)象出現(xiàn)。因此，選用添加劑A作為微晶軟脂地板防水蠟產(chǎn)品配方研究的添加劑。

雖然該配方理化指標可以達到指標要求，但是樣品冷卻后較硬，與用戶要求的樣品呈膏狀不符。于是在現(xiàn)有配方基礎上改變樣品性狀，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)添加劑B對改變樣品性狀有較大影響。因此，在添加劑A加入量不變基礎上，調整原料C和添加劑B含量，系統(tǒng)考察添加劑B加入量對樣品影響，最終確定微晶軟脂地板防水蠟產(chǎn)品的配方。

2.3.3 小試試驗

在實驗室按照該配方調制微晶地板防水蠟樣品，進行樣品分析，分析結果可以達到指標要求（詳見表2），確定實驗室產(chǎn)品配方。

表2 實驗室小試微晶地板防水蠟分析結果Table 2 Analytic result of lab experiment sample of microcrystal floor board waterproof wax

小試樣品提高了滴熔點，改善了滲油現(xiàn)象，更重要的是可以改變樣品的結晶狀態(tài)，從而改善蠟膜的附著力（詳情見圖1）。

圖1 原料樣品小試樣品的結晶Fig. 1 The crystal of material sample and lab experiment sample

通過圖1(a)和(b)對比可以看出，原料樣品的結晶呈較大片狀排列，且分布不均勻。小試樣品的結晶發(fā)生較大改變，結晶呈非常細密的針狀排列，且分布均勻。從結晶形狀、勻稱性以及疏密程度等各方面考慮，改性后樣品的附著力和防水性都有所提高。

3 中試使用試驗情況

3.1 微晶地板防水蠟

按照實驗室確定配方，進行中試放大生產(chǎn)微晶地板防水蠟，提供給用戶使用，經(jīng)現(xiàn)場檢測產(chǎn)品滲透性、防水性等指標均可達到使用要求，防水穩(wěn)定性優(yōu)于在用產(chǎn)品。

產(chǎn)品得到用戶認可，滿足使用要求，確定產(chǎn)品配方。產(chǎn)品分析結果見表3。

表3 微晶地板防水蠟中試樣品分析結果Table 3 Analytic result of poilt-plant sample of microcrystal floor board waterproof wax

4 微晶地板防水蠟放大生產(chǎn)

4.1 放大生產(chǎn)

根據(jù)小試及中試試驗情況，進行了放大生產(chǎn)并進行市場銷售。

4.2 產(chǎn)品質量檢測

對放大生產(chǎn)后產(chǎn)品進行質量檢測，分析結果詳見表4。

5 產(chǎn)品效益測算

經(jīng)效益測算，原料加工成微晶地板防水蠟后產(chǎn)生效益要比原料進催化裂化裝置高 608元/t，有利于原料的最優(yōu)利用，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益(表5)。

6 結 論

微晶軟脂地板防水蠟的原料配比合理，生產(chǎn)工藝簡便易行，易于工業(yè)化生產(chǎn)。樣品進行使用試驗，中試樣品得到用戶認可后，生產(chǎn)151 t該產(chǎn)品投放市場，用戶反應產(chǎn)品滲透性好，防水性能優(yōu)秀，使用產(chǎn)品后的復合地板防水性有了很大提高，且質量穩(wěn)定。

綜上所述，微晶地板防水蠟產(chǎn)品市場前景好，經(jīng)濟效益可觀，原料來源充足，生產(chǎn)工藝環(huán)保，完全可以推廣應用。

表4 放大生產(chǎn)微晶地板防水蠟產(chǎn)品性質分析Table 4 Property analysis of microcrystal floor board waterproof wax product after the amplification of production

表5 產(chǎn)品效益測算Table 5 Product benefits 元/t

［1］林世雄.石油煉制工程[M].石油工業(yè)出版社，2000.

［2］黃俊燕, 杜蘭英, 常聰芳.系列地板防水蠟的研制與開發(fā)2007年中國石油煉制技術大會論文匯編[C].2007.

Research and Development of Microcrystal Floor Board Waterproof Wax

JIANG Hai-tao，LI Gong，REN Hong-guang，YANG Qiu-ai，ZHANG Xiao，LOU Qing-hai，WANG Wen-hui
(PetroChina Fushun Petrochemical Company, Liaoning Fushun 113008，China）

Using deoiling wax and foots oil as raw material, microcrystal floor board waterproof wax was developed by adding additives to change crystal structure. The results show that the production formula is reasonable, the technology is easy to industrialize; it has an important significance to improve floor board waterproof performance and prevent harmful substances from releasing, to increase addition value of wax products and develop special wax.

composite floor board ; wax； waterproof； additive

TE 624

A

1671-0460（2012）09-0910-03

2012-07-17

姜海濤（1979- ），男，遼寧撫順人，工程師，2002年畢業(yè)于大連輕工學院（現(xiàn)大連工業(yè)大學）精細化工專業(yè)，研究方向：從事特種蠟的開發(fā)工作。E-mail：jianghaitao@petrochina.com.cn。