[发明专利]柔性蜡及其制备方法

说明书

本公开涉及柔性蜡组合物及其制备方法。本文描述了一种蜡组合物，该蜡组合物含有约20重量％至约45重量％的单酰基甘油酯、约28重量％至约40重量％的二酰基甘油酯和约10重量％至约45重量％的酰基甘油酯聚合物，该酰基甘油酯聚合物含有一个或多个二聚脂肪酸残基和多个甘油部分。本文所述的柔性蜡组合物具有小于约30MPa的平均蠕变劲度，并且能够用于蜡烛、纸张涂层、盒涂层、水果涂层、OSB广泛施胶、轮胎和橡胶、聚氯乙烯管道、蜡笔和个人护理应用中。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2018年1月15日提交的美国临时申请序列号62/617,378的优先权权益，该临时申请以引用的方式全文并入本文。

技术领域

本申请涉及天然油基蜡组合物及其制备方法。

背景技术

蜂蜡是自史前时代以来一直使用的天然存在的蜡。尽管蜂蜡在现代仍然有用，但它变得越来越昂贵和稀缺。19世纪石蜡的出现与石油炼制的发展一道为蜂蜡提供了丰富且低成本的替代品。现今，石蜡是用于生产蜡烛和其他蜡基产品的主要工业用蜡。

由石蜡生产的常规蜡烛在燃烧时通常会散发出烟、颗粒和气味。具有减少的石蜡量或完全没有石蜡的蜡烛将是优选的。现代蜡烛制造商已经变得越来越富有经验，他们寻求提高制造效率，同时提供满足消费者越来越高的期望的产品的材料。

因此，具有用于制作蜡烛和其他蜡产品的改善材料将是有利的。如果此类材料是可生物降解的并且衍生自可再生原料，诸如天然油，则在环境和经济上是合乎需要的。

发明内容

本公开提供了一种柔性蜡组合物，所述柔性蜡组合物具有约20重量％至约45重量％的单酰基甘油酯，约28重量％至约40重量％的二酰基甘油酯，以及约10重量％至约45重量％的酰基甘油酯聚合物，其中所述酰基甘油酯聚合物是含有一个或多个二聚脂肪酸残基和多个甘油部分的化合物。

本公开还提供了一种柔性蜡组合物，其中该组合物的约40重量％至约75重量％是重均分子量(Mw)为约200Da至约580Da的酰基甘油酯，并且该组合物的至少10重量％是重均分子量为约900Da至约3000Da的酰基甘油酯。

本公开还提供了一种制备柔性蜡组合物的方法。该方法包括将脂肪酸和/或油、脂肪酸二聚体和甘油混合以形成反应混合物；以及向所述混合物中添加苛性碱催化剂或酶催化剂以促进酯交换反应，直到所述混合物达到小于1.5的酸值(AV)，以便获得柔性蜡组合物。

本文所述的柔性蜡组合物可用于蜡烛、涂层、定向刨花板(OSB)广泛施胶、轮胎和橡胶应用、聚氯乙烯(PVC)管道、蜡笔和个人护理产品中。在许多这些应用中，期望蜡具有使材料易于形成所需产品的某些物理特征，例如在滴点、硬度或延展性方面。具体地，就蜡烛而言，期望在提供产生令人愉悦的外观和感觉的蜡的同时，蜡具有能够提高易制性的性能。

通过本公开的实施方案实现的优点，其中一些是出乎意料的。例如，本文所述的各种组合物在变形或经受低温时有利地抵抗开裂。柔性蜡组合物的平均蠕变劲度(在60秒时并且在22℃测量的)小于约30Mpa，小于约25Mpa，小于约20Mpa，小于约15MPa，或小于约10MPa。平均蠕变劲度的降低反映了抗裂性的提高。与常规蜡制剂相比，本文的各种组合物展示出较低的平均蠕变劲度，因此增加了柔性和抗裂性。