【百科知识】氯代烷烃

简介

氯代烷烃，简称氯烃，俗名氯代石蜡（Chlorowax）[8029-39-8]，系指C10~C30的正构烷烃的氯化物。通式为CnH(2n+2)-x·Clx。含氯量低的为液体，含氯量高的为固体。用作增塑剂的氯化石蜡，大多为含氯量42%~45%链状的碳原子数约为C12~C14的产品。有时也用含氯量为70%的氯代石蜡作增塑剂。

由于原料石蜡是一种混合物，因此由其所生成的氯代石蜡的化学结构也是一种非均质的物质。每一种氯代石蜡都含有多种分子量不同的混合物。其性质则是这个产品所含有的各种物质的组合性能，而没有固定的分子式和物化性质。所以同是含氯量为40%的氯代石蜡，各生产厂家的组成并不完全相同，只能以各自工厂的商品牌号来代表。如美国大洋化学公司（Diamond Alkali Co.)商品名叫Chlorowax-40，德国赫斯特公司(Hoechst）商品名叫Chloroparaffin-40，英国帝国化学工业公司（Imperial Chemical Industries LTD)商品名叫Cereclor~40。

氯代烷烃最早用作润滑油的添加剂、织物的防火、防水处理剂。后来伴随PVC工业的发展，开始用作塑料制品的阻燃性辅助增塑剂。

氯代烷烃与PVC的相容性有限，只能与其他主增塑剂掺混使用。随着分子中含氯量的增加，与PVC的相容性也稍有增大。高分子量的氯代烷烃常用作橡胶和其他聚合物的阻燃剂。

氯代烷烃对热、光和氧的稳定性不好，长时间在热和光的作用下会脱HCI变黑。铝、铁、锌尤会加快这种过程。因此使用时常在产品中加一些环氧化合物或酚类稳定剂，使其对光和热的稳定性有所改善。

氯代烷烃具有耐低温的特性。当用作润滑剂的添加剂时，可以在低温下使润滑油保持适用的黏度。

氯代烷烃价廉，因此常在PVC中代替一部分主增塑剂，以降低其成本。氯代烷烃广泛用作电缆线、地板料、管材、阻燃防火织物、涂料、布和纸张的阻燃以及润滑油的耐极压添加剂。

品种和性能

氯代烷烃一般以含氯量的多少分为40%、50%、60%和70%四类（实际含氯量并不是恰好为整数，而只代表一个含氯量的范围）。

Pearsal FLX型氯代石蜡黏度较低，稳定性更好，色泽极浅，很适合在塑料配方中作辅助增塑剂、填充剂和改性剂（调节剂）。

英国帝国化学工业公司以商品名Cereclor为代表的氯化石蜡有Cereclor 1、Cereclor 2、Cereclor 28、Cereclor 52等多种型号。其中Cereclor 1和Cereclor 2广泛用作氯丁橡胶漆的增塑剂，用其生产的橡胶耐酸、耐碱、耐气味腐蚀。而用Cereclor生产的漆，漆膜柔韧、不脆。另外，这两种氯化石蜡还是合成橡胶的优良增塑剂。

Cereclor 28 可用作金属线拉伸和金属冷轧的冷拉伸润滑剂。Cereclor 54 能够与聚氯乙烯、氯化橡胶等氯代聚合物相容，可以在氯化橡胶涂料和油漆中用作增塑剂。

Cereclor 2 在聚氯乙烯配方中与苯二甲酸二辛酯、二丁酯、磷酸三甲酚酯等增塑剂并用，可以起到填充剂的作用。根据其中增塑剂的种类，Cereclor 2 可以代替其中40%的苯二甲酸二辛酯，或代替50%的苯二甲酸丁酯。通常在PVC配方中，含有Cereclor 2 的稳定性要比不含这种填充剂的热稳定性微有降低。不过加入碱式碳酸铅稳定剂时，可以弥补这种缺点（但这种方法不能用于透明的配方中）。

Cereclor 2 的软化功能比一般的溶剂型增塑剂差，因此配方时需增加Cereclor 2 的比例。另外，Cereclor 2 在PVC组成的热性质与磷酸二甲酚酯相同，比苯二甲酸二辛酯好。因此在PVC配方中用少量的Cereclor 2 代替磷酸三甲酚酯便可取得相同的低温柔软性和热变形。而用Cereclor 2 代替苯二甲酸二辛酯，效果更明显。含Cereclor 2 配料的电性质也比较好。

生产氯化石蜡的原料

生产含氯量不同的氯化石蜡，须用两种不同规格的石蜡——液蜡和固蜡。例如，生产氯化石蜡42，用平均碳原子数为25（即C25)的固蜡，生产氯化石蜡52则用精制过的C13~C17的液体石蜡。

（1）液体石蜡 液体石蜡系由原油炼制的直馏馏分经分子筛或尿素络合物脱芳烃、不饱和烃而得的精制品，有两种规格。另外、由于石蜡产地不同、生产方法及控制副产物不同，各地的石蜡标准也有较大的差别。

氯化石蜡分子中的氯含量是含氯不均一的混合物，即每一氯化石蜡分子上的氯原子数并不完全相等。即使同一数量的氯原子但碳原子数不同，也会影响氯化石蜡成品的黏度、色泽、热稳定性与被增塑物质的相容性、增塑效率等性能。同样，每一氯化石蜡分子上的碳原子数相同，但所含的氯原子数不同，也会影响到氯化石蜡成品的各种物理性质。如正构烷烃中的氯含量大于95%，但碳原子数分布不同，所生成的52型氯化石蜡色泽也有差别。

此外，烷烃中所含的芳烃也会影响氯化石蜡的质量，因为芳烃的化学性质比较活泼，在适合的条件下能发生多种氯代或其他的取代、加成、聚合反应。这既影响产品质量，又使产品产生毒性。

（2）固体石蜡 氯化石蜡因生产工艺不同、用途不同，因此对固体石蜡的品质等级要求也不同。如用做增塑剂的42型氯化石蜡最好用专用型皂蜡、粗皂蜡、半精炼蜡、全精炼蜡、食品级石蜡。其中以52#、54#、56#全精炼蜡及食品级石蜡较理想。

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