Воск - Wax

Для использования в других целях, см Воск (значения) .
Цетилпальмитат , типичный восковой эфир .
Коммерческий сотовый фундамент, сделанный путем вдавливания пчелиного воска между узорчатыми металлическими роликами.

Воски представляют собой разнообразный класс органических соединений, которые являются липофильными , пластичными твердыми веществами при температурах окружающей среды. Они включают высшие алканы и липиды , обычно с температурой плавления выше примерно 40 ° C (104 ° F), плавящиеся с образованием жидкостей с низкой вязкостью . Воски нерастворимы в воде, но растворимы в органических неполярных растворителях. Природные воски разных типов производятся растениями и животными и встречаются в нефти .

Химия

Воск марки Ceroline для полов и мебели, первая половина 20 века. Из коллекции Museo del Objeto del Objeto.

Воски - это органические соединения, которые обычно состоят из длинных алифатических алкильных цепей, хотя могут также присутствовать ароматические соединения. Природные воски могут содержать ненасыщенные связи и включать различные функциональные группы, такие как жирные кислоты , первичные и вторичные спирты , кетоны , альдегиды и сложные эфиры жирных кислот . Синтетические воски часто состоят из гомологического ряда длинноцепочечных алифатических углеводородов ( алканов или парафинов), в которых отсутствуют функциональные группы .

Растительные и животные воски

Воски синтезируются многими растениями и животными. Те, которые имеют животное происхождение, обычно состоят из восковых эфиров, полученных из различных жирных кислот и карбоновых спиртов. В восках растительного происхождения характерные смеси неэтерифицированных углеводородов могут преобладать над сложными эфирами. Состав зависит не только от вида, но и от географического положения организма.

Воски для животных

Самый известный воск животного происхождения - это пчелиный воск, который используется для создания соты ульев, но воски выделяют и другие насекомые. Одним из основных компонентов пчелиного воска является мирициловым пальмитатом , который представляет собой сложный эфир из триаконтанола и пальмитиновой кислоты . Температура плавления 62-65 ° C. Спермацет в больших количествах содержится в масле головы кашалота . Одним из его основных компонентов является цетилпальмитат , другой сложный эфир жирной кислоты и жирного спирта . Ланолин - это воск, получаемый из шерсти, состоящий из сложных эфиров стеринов .

Растительные воски

Растения выделяют воск в кутикулу и на ее поверхность, чтобы контролировать испарение, смачиваемость и гидратацию. В epicuticular восков растений представляют собой смеси замещенных длинноцепочечных алифатических углеводородов, содержащих алканы, алкиловые сложные эфиры, жирные кислоты, первичные и вторичные спирты, диолы , кетоны и альдегиды. С коммерческой точки зрения наиболее важным растительным воском является карнаубский воск , твердый воск, полученный из бразильской пальмы Copernicia prunifera . Содержащий сложный эфир мирицилцеротат, он имеет множество применений, таких как кондитерские изделия и другие покрытия для пищевых продуктов, полироль для автомобилей и мебели, покрытие зубной нитью и воск для досок для серфинга . Другие, более специализированные растительные воски, включают масло жожоба , канделильский воск и воск урикури .

Модифицированные воски растений и животных

Воски или масла растительного и животного происхождения могут подвергаться селективным химическим модификациям для получения восков с более желательными свойствами, чем те, которые доступны в немодифицированном исходном материале. Этот подход основан на подходах зеленой химии, включая метатезис олефинов и ферментативные реакции, и может использоваться для производства восков из недорогих исходных материалов, таких как растительные масла.

Воски нефтяного происхождения

См. Также: Парафиновый воск

Хотя многие природные воски содержат сложные эфиры, парафиновые воски являются углеводородами, смесями алканов, обычно имеющими гомологичный ряд длин цепей. Эти материалы составляют значительную долю нефти. Их очищают вакуумной перегонкой . Парафиновые воски представляют собой смеси насыщенных н- и изоалканов, нафтенов и алкил- и нафтензамещенных ароматических соединений. Типичный химический состав алкан-парафинового воска включает углеводороды с общей формулой C n H 2 n +2 , такие как хентриаконтан , C 31 H 64 . Степень разветвления имеет важное влияние на свойства. Микрокристаллический воск - это воск на нефтяной основе с меньшим производством, который содержит более высокий процент изопарафиновых (разветвленных) углеводородов и нафтеновых углеводородов.

Ежегодно производятся миллионы тонн парафиновых восков. Они используются в пищевых продуктах (например, в жевательной резинке и сырной упаковке), в свечах и косметике, в качестве антипригарных и гидроизоляционных покрытий, а также в полиролях.

Монтанский воск

Монтанский воск - это окаменелый воск, извлекаемый из угля и лигнита . Он очень твердый, что отражает высокую концентрацию насыщенных жирных кислот и спиртов. Несмотря на то, что они темно-коричневые и имеют запах, их можно очищать и отбеливать, чтобы получить коммерчески полезные продукты.

Полиэтилен и родственные производные

По состоянию на 1995 год ежегодно потреблялось около 200 миллионов килограммов полиэтиленовых восков.

Полиэтиленовые воски производятся одним из трех способов:

  1. Прямая полимеризация этилена, потенциально включая сомономеры;
  2. Термическое разложение высокомолекулярной полиэтиленовой смолы;
  3. Извлечение низкомолекулярных фракций при производстве высокомолекулярных смол.

Каждая технология производства позволяет получать продукты с немного разными свойствами. Ключевыми свойствами низкомолекулярных полиэтиленовых восков являются вязкость, плотность и температура плавления.

Полиэтиленовые воски, полученные путем разложения или извлечения из потоков полиэтиленовой смолы, содержат материалы с очень низкой молекулярной массой, которые необходимо удалять, чтобы предотвратить испарение и потенциальную опасность возгорания во время использования. Полиэтиленовые воски, полученные этим методом, обычно очищаются от низкомолекулярных фракций, чтобы получить температуру вспышки> 500 ° F (> 260 ° C). Многие заводы по производству полиэтиленовых смол производят поток с низкой молекулярной массой, часто называемый низкополимерным воском (LPW). LPW неочищен и содержит летучие олигомеры, коррозионный катализатор и может содержать другие посторонние вещества и воду. Очистка LPW для получения полиэтиленового воска включает удаление олигомеров и опасного катализатора. Правильная очистка LPW для производства полиэтиленового воска особенно важна при использовании в приложениях, требующих сертификации FDA или других регулирующих органов.

Использует

Воски в основном потребляются в промышленности в виде компонентов сложных рецептур, часто для покрытий. В основном полиэтиленовые и полипропиленовые воски используются в составе красителей для пластмасс. Воски придают краскам матирующий эффект и износостойкость. Полиэтиленовые воски включают в чернила в виде дисперсий для уменьшения трения. Они используются в качестве разделительных агентов , находят применение в мебели и придают устойчивость к коррозии.

Свечи

Восковая свеча.

Воски, такие как парафин или пчелиный воск , и твердые жиры, такие как жир , используются для изготовления свечей , используемых для освещения и украшения. Другой вид топлива, используемый при производстве свечей, - это соя . Соевый воск производится путем гидрогенизации с использованием соевого масла.

Восковые изделия

Воски используются в качестве отделочных материалов и покрытий для изделий из дерева. Пчелиный воск часто используется в качестве смазки на направляющих выдвижных ящиков, где происходит контакт дерева с деревом.

Другое использование

Лава лампа является элемент новизны , который содержит воск плавится снизу луковицей. Воск поднимается и опускается декоративными расплавленными каплями.

Сургуч использовался для закрытия важных документов в средние века . Таблетки из воска использовались в качестве поверхностей для письма. В средние века были разные типы воска, а именно четыре вида воска ( рагузанский , черногорский , византийский и болгарский ), «обычные» воски из Испании , Польши и Риги , неочищенные воски и цветные воски (красный, белый и зеленый). Воски используются для изготовления вощеной бумаги , пропитки и покрытия бумаги и картона, чтобы сделать их водонепроницаемыми, сделать их устойчивыми к пятнам или изменить их поверхностные свойства. Воски также используются в обуви политуры , деревянных политуры и автомобильных лаков, в качестве смазки для форм в пресс - форм , в качестве покрытия для многих сыров , а также к водонепроницаемой кожи и ткани. Воск использовался с древних времен как временная съемная модель при литье по выплавляемым моделям из золота , серебра и других материалов.

Воск с добавлением красочных пигментов использовался в качестве материала для рисования энкаустикой и сегодня используется при производстве цветных мелков , фарфоровых маркеров и цветных карандашей . Копировальная бумага , используемая для изготовления копий машинописных документов, была покрыта углеродной сажей, взвешенной в воске, как правило, горным воском , но ее в значительной степени вытеснили копировальные аппараты и компьютерные принтеры . В другом контексте губная помада и тушь для ресниц представляют собой смеси различных жиров и восков, окрашенные пигментами, а пчелиный воск и ланолин используются в другой косметике . Лыжный воск используется при катании на лыжах и сноуборде . Кроме того, в серфинге и скейтбординге часто используют воск для улучшения характеристик.

Некоторые воски считаются безопасными для пищевых продуктов и используются для покрытия деревянных разделочных досок и других предметов, контактирующих с пищевыми продуктами. Пчелиный или цветной синтетический воск используют для украшения пасхальных яиц в Румынии , Украине , Польше , Литве и Чехии . Парафин используется для изготовления конфет в шоколаде.

Воск также используется в восковых пулях , которые используются в качестве вспомогательных средств моделирования.

Конкретные примеры

Воски для животных

Растительные воски

Минеральные воски

Нефтяные воски

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки