Paraffinwachs stellt eine aus Erdöl gewonnene Klasse einfacher Kohlenwasserstoffe dar. Es unterscheidet sich von biologischen Wachsen dadurch, dass es rein aus gesättigten Alkanen anstatt aus Estern besteht. Dieses vielseitige Material, das durch Entwachsen von Schmierölfraktionen aus Rohöl raffiniert wird, dominiert industrielle Wachsanwendungen aufgrund seiner Reinheit, Konsistenz und Kosteneffizienz im Vergleich zu natürlichen Estern wie Carnauba- oder Bienenwachs.
Chemische Struktur
Paraffinwachs besteht hauptsächlich aus unverzweigten n-Alkanen (CnH2n+2, n=20-40), wobei die Hauptkomponenten n-Docosan (C22H46) und n-Octacosan (C28H58) 80-90% der vollraffinierten Qualitäten ausmachen. Geringe Anteile an Iso-Paraffinen (verzweigt) und Cycloalkanen mit langen Seitenketten (2-10%) beeinflussen die Kristallinität; sp3-hybridisierte Kohlenstoffe bilden unpolare Ketten, wobei London-Dispersionskräfte den Zusammenhalt bestimmen.
Physikalische Eigenschaften
Als farbloser bis weißer, durchscheinender Feststoff (Dichte 0,88-0,92 g/cm³, Schmelzpunkt 46-68°C ansteigend mit der Kettenlänge, Siedepunkt ~350-600°C) weist Paraffinwachs im geschmolzenen Zustand eine niedrige Viskosität auf (5-15 cP bei 90°C). Es ist unlöslich in Wasser/polaren Lösungsmitteln, aber mischbar in Kohlenwasserstoffen. Es treten drei Kristallformen auf: nadelig (makrokristallin, langsame Abkühlung), plättchenförmig (vollraffiniert) oder dendritisch (verzweigte Verunreinigungen); ein Ölgehalt von weniger als 0,5% definiert „vollraffinierte“ Qualitäten.
Produktionsprozess
Die Entwachsung trennt C20+-Alane durch Abkühlung/Zentrifugation von Schmierölbeständen, gefolgt von Hydrotreating (entfernt Aromaten/Schwefel <5 ppm), Schwitzen (fraktioniert nach Schmelzpunkt) und Perkolation (entfärbt). Die Scale-Nummer (Schmelzbereich 58-70°C) klassifiziert die Leistung; pharmazeutische USP-Qualitäten erreichen 99,9% Kohlenwasserstoffe.
