一种固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体及其制备方法，蜡类聚集体包括蜡、润滑油基础油、添加剂和固体纳米性颗粒。先将结构稳定剂溶解在石蜡体系中，然后加入固体纳米性颗粒搅拌均匀，接着高温炼制，最后加入添加剂，冷却至室温即可得到产品。本发明专利技术中提出使用固体纳米性颗粒稠化剂稠化蜡类，提高了蜡的滴点，并在蜡熔点以上至280℃范围内为不流淌的半流体状的蜡类聚集体，既不影响其正常混合及使用的条件，又有效的解决了蜡类在应用中高温流淌熔出的问题。

The wax type group and preparation method of nano solid particles thickening

The invention discloses a kind of collective wax and preparation method of nano solid particles thickening, including wax, wax type collective lube base oil, additives and solid nano particles. The structure stabilizer is dissolved in the paraffin system, then the solid nanometer particles are added to be stirred evenly, then the high temperature is refined, and finally, an additive is added to cool down to the room temperature to obtain the product. Thickening agent wax using solid nano particles condensed in the invention, improve the drop point of wax and wax to type collective semi fluid not flowing in the range of 280 DEG above the melting point of wax, does not affect the normal use and mixed conditions, and effectively solves the problem of wax in the application of high temperature melt flowing out.

【技术实现步骤摘要】
一种固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体及其制备方法
本专利技术涉及蜡，更具体地，本专利技术涉及一种固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体及其制备方法。
技术介绍
现在蜡在各个领域应用广泛，但蜡的熔点较低，在熔点以上容易与体系产生分离及高温熔化流淌变形的问题限制了其应用。为解决蜡的高温流淌熔出问题，人们做了大量的工作。Cemil等(Preparation,ThermalPropertiesandThermalReliabilityofForm-StableParaffin/PolypropyleneCompositeforThermalEnergyStorage[J].JPolymEnviron,2009,17:254–258)将熔融石蜡滴入到聚丙烯(PP)的正庚烷溶液中再将混合液室温放置15d制得石蜡/PP的相变复合材料，其具有良好的化学稳定性。Ahmet等(Form-stableparaffin/highdensitypolyethylenecompositesassolid–liquidphasechangematerialforthermalenergystorage:preparationandthermalproperties[J].EnergyConversionandManagement,45:2033–2042,2004)通过混合熔融的石蜡和高密度聚乙烯再冷却到室温来制备形状稳定的复合相变材料。相变材料中，石蜡处于熔化状态而不泄漏的最大百分比为77％。QinglongZhang等(Systematicinvestigationonshapestabilityofhigh-efficiencySEBS/paraffinform-stablephasechangematerials[J].SolarEnergyMaterials&SolarCells,2013,118:54–60)采用苯乙烯-B-(乙烯-共-丁烯)-嵌段-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)为支撑材料，与石蜡一起制得SEBS-石蜡凝胶。该凝胶高于石蜡熔点并无任何液体泄漏，室温下保持一定的形状，随着温度升高至120℃复合物虽为固态但出现弯曲变形现象，进一步升高至150℃变为流体。现有的蜡不流淌技术通过改变蜡的状态或者提高蜡的熔点制备的蜡聚集体，虽在一定程度上改善了蜡的使用性能，但在一些多变环境或极端环境下，其使用仍受到限制。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体及其制备方法，以期望可以解决蜡高温流淌熔出的问题。为解决上述的技术问题，本专利技术的一种实施方式采用以下技术方案：一种固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体，它包括蜡、润滑油基础油、添加剂和固体纳米性颗粒。上述固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体若以蜡类聚集体总重量为100％计，所述蜡占总重量的5％～95％，所述润滑油基础油占总重量的0～70％，所述添加剂占总重量的0～10％，所述固体纳米性颗粒占总重量的5％～30％。优选地，所述蜡占总重量的40％～85％，所述润滑油基础油占总重量的0～50％，所述添加剂占总重量的0～5％，所述固体纳米性颗粒占总重量的10％～23％。上述固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体中，所述蜡是指动物蜡、植物蜡、矿物蜡、石油蜡、合成蜡中的一种或者几种的组合物，优选矿物蜡，其中动物蜡包括但不限于蜂蜡、羊毛蜡；植物蜡包括但不限于甘蔗蜡、棕榈蜡；矿物蜡可选择褐煤蜡、石蜡；石油蜡可选择微晶蜡；合成蜡包括但不限于聚乙烯蜡(PE蜡)、聚丙烯蜡(PP蜡)、氧化聚乙烯蜡。上述固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体中，所述固体纳米性颗粒是金属或金属氧化物纳米性颗粒、非金属氧化物纳米性颗粒、金属或非金属氮化物纳米性颗粒中的一种或者几种的组合物，优选非金属氧化物纳米性颗粒和金属或非金属氮化物纳米性颗粒。其中金属或金属氧化物纳米性颗粒包括但不限于铝、氧化铝、氧化钛；非金属氧化物纳米性颗粒一般选择二氧化硅；金属或非金属氮化物纳米性颗粒可选择氮化铝、氮化硅、氮化硼中的至少一种或几种的组合物。上述固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体中，所述润滑油基础油是植物油、矿物油、合成油中的一种或几种的组合物，优选矿物油。其中合成油包括但不限于酯类油、醚类油、聚烯烃油。上述固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体中，所述添加剂是抗氧剂、结构稳定剂、黏度指数改进剂、石墨中的一种或几种的组合物；优选结构稳定剂、石墨和黏度指数改进剂。其中抗氧剂包括但不限于对苯二胺、双十二碳醇酯、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、N-酰基-p-氨基苯酚；结构稳定剂可选择马来酸二丁基锡、二苯基硅二醇中的至少一种或几种的组合物。黏度指数改进剂可选择聚异丁烯(PIB)、聚甲基丙烯酸酯(PMA)、乙烯丙烯共聚物(OCP)中的至少一种或几种的组合物。石墨可选择天然石墨、鳞片石墨、膨胀石墨中的至少一种或几种的组合物。本专利技术还提供了上述固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体的制备方法，它包括以下步骤：(1)若添加剂包括结构稳定剂，将结构稳定剂溶解在润滑油基础油-蜡混合物中，升温至70～100℃搅拌反应10～30min；(2)将固体纳米性颗粒在高速搅拌条件下缓慢加入到步骤(1)所得的物质中，然后将温度调整至80～180℃搅拌反应5～40min；(3)继续升温至180～220℃，在此温度下高温炼制0.5～3h；(4)停止加热，如果除结构稳定剂之外还具有剩余添加剂，则将步骤(3)所得的物质冷却到剩余添加剂适应的温度时再加入剩余添加剂，搅拌均匀后，继续冷却到室温。上述固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体的制备方法中，步骤(1)的反应温度为80～100℃，反应时间为15～20min，步骤(2)的反应温度为80～120℃，反应时间为10～20min，步骤(3)的反应温度为190～200℃，反应时间为0.8～2.5h，步骤(4)所述添加剂适应的温度在80～160℃之间。本专利技术中提出使用固体纳米性颗粒稠化剂稠化蜡类，提高了蜡的滴点，并在蜡熔点以上至280℃范围内为不流淌的半流体状的蜡类聚集体，既不影响其正常混合及使用的条件，又有效的解决了蜡类在应用中高温流淌熔出的问题。拓宽了蜡在农业、建筑业、轻化工业、陶瓷工业、军事工业中的应用。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1将88.0g50#石蜡与5.5g二苯基硅二醇加热到100℃，搅拌10min使其溶解完全得到石蜡体系。在高速搅拌条件下(500转/分钟)将16.5g纳米氮化硅加入到石蜡体系中，继续在100℃搅拌反应10min使搅拌均匀，然后升温至200℃，反应2.5h，停止加热，降温至100℃加入0.5g聚甲基丙烯酸酯，搅拌均匀，静置冷却至室温得到产品。实施例2将41.0g50#石蜡与41.0g基础油加热到80℃，搅拌20min使其溶解完全得到石蜡体系。在高速搅拌条件下(600转/分钟)将18.0g纳米氮化硅加入到石蜡体系中，继续在80℃搅拌反应15min使搅拌均匀，接着升温至190℃，反应2h，停止加热，静置冷却至室温得到产品。实施例3将88.0g50#石蜡与5.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体，其特征在于它包括蜡、润滑油基础油、添加剂和固体纳米性颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体，其特征在于它包括蜡、润滑油基础油、添加剂和固体纳米性颗粒。2.根据权利要求1所述的固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体，其特征在于以蜡类聚集体总重量为100％计，所述蜡占总重量的5％～95％，所述润滑油基础油占总重量的0～70％，所述添加剂占总重量的0～10％，所述固体纳米性颗粒占总重量的5％～30％。3.根据权利要求1所述的固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体，其特征在于所述蜡是指动物蜡、植物蜡、矿物蜡、石油蜡、合成蜡中的一种或者几种的组合物。4.根据权利要求1所述的固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体，其特征在于所述固体纳米性颗粒是金属或金属氧化物纳米性颗粒、非金属氧化物纳米性颗粒、金属或非金属氮化物纳米性颗粒中的一种或者几种的组合物。5.根据权利要求1所述的固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体，其特征在于所述润滑油基础油是植物油、矿物油、合成油中的一种或几种的组合物。6.根据权利要求1所述的固体纳米性颗粒稠化的蜡类聚集体，其特征在于所述添加剂是抗氧剂、结构稳定剂、黏度指数改进剂、石墨中的一种或几种的组合物。7.权利要求1～6任意一项所述的固体...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵天波，韩雪，罗观，郑保辉，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，北京理工大学，
类型：发明
国别省市：四川,51