[發明專利]一種支化聚乙烯蠟改性制備蠟乳液的方法

無效

• 申請號: 201010553791.2
• 申請日: 2010-11-22
• 公開（公告）號: CN102020776A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 強西懷;張輝;馬林林;王艷嬌
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08J3/03
• 分類號: C08J3/03;C08L51/06;C08F255/02;C09D151/06;D06M15/21
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明屬于精細化工產品生產領域，具體涉及一種支化聚乙烯蠟改性制備蠟乳液的方法。

背景技術

蠟乳液是一種應用廣泛的精細化工產品，在涂料、造紙、織物整理等眾多行業都有廣泛的應用，蠟乳液可以賦予涂料涂層光滑的手感及一定的光澤、織物良好的順滑感及手感、紙張良好的光澤及一定的拒水性。蠟乳液的使用量較大，高檔次的蠟乳液具有很高的附加值。蠟乳液使用時不需加熱熔融或不必溶于某些溶劑，具有性能穩定、細膩、成膜均勻、覆蓋性好、易與其他物質的水溶液或乳狀液混合復配使用，并且無毒、無腐蝕性、便于儲存、使用方便等優點。同時以水代替了有機溶劑，蠟制品的成本大大降低，為包括石油蠟在內的各種蠟制品開拓了應用領域。

蠟乳液可以廣泛應用于：水果、蔬菜保鮮、農藥緩釋、金屬防銹、涂料油墨、木材加工防水、皮革涂層、上光拋光、造紙、紡織、建材防水等很多領域。

加工蠟乳液的主要原材料為各種蠟及乳化劑，蠟的結構較為復雜，按照來源及結構分類，蠟一般分為天然蠟、礦物蠟和合成蠟。天然蠟可分為植物蠟(木蠟、楊梅蠟、小燭樹蠟、巴西棕櫚蠟等)和動物蠟(羊毛蠟、蜂蠟、鯨蠟)；礦物蠟有褐煤蠟、地蠟、石油蠟等；合成蠟有費托蠟、聚乙烯蠟和聚丙烯蠟等。蠟的結構不同，性能、指標及各種特性，如熔點、色澤、硬度、可乳化性、可燃性、滴點、手感、外觀等均有較大差異，應用范圍和使用條件等也各不相同。

支化聚乙烯蠟(BPE)是分子量在1000～10000范圍內的一類具有樹支狀分子結構的低分子量聚乙烯。與直鏈的聚乙烯蠟不同，由于其分子結構為樹枝狀、具有立體結構的特殊性，支化聚乙烯蠟分子具有非常優良的柔順性，支化聚乙烯蠟產品的潤滑性能十分突出，可廣泛應用于織物整理、上光、油墨、手感劑、高分子成型脫模等多個應用領域。

隨著支化聚乙烯蠟分子支鏈全烷烴結構(分子鏈的長度、聚合物分散度等)的變化，支化聚乙烯蠟產品有液態及固態，熔點及其他理化指標有很大的差異。各種不同結構支化聚乙烯蠟產品的特性，如硬度、光澤度、乳化性能等都有較大的差別。

一般液態支化聚乙烯蠟的熔點較低，粘度較大，具有良好的潤滑性能、熱穩定性及滑爽感；固態支化聚乙烯蠟的硬度較高，熔點有高有低，成膜后光澤高、耐沖擊性能好；有些支化聚乙烯蠟還具有鎖油、鎖香精(雪花蠟燭)、超微滲透(地板蠟)及超分散(特種油墨)等特殊性能，可以應用于一些特殊效果的產品加工如高檔的蠟燭、汽車美容保護蠟、紡織整理、紙張涂布、印刷等工業領域。

支化聚乙烯蠟潤滑、穩定性、硬度等方面性能優異，但在其實際應用過程中，有些難題亟待解決，即支化聚乙烯蠟的乳化較為困難。由于支化聚乙烯蠟分子的極性太弱，很難直接在水相體系中分散乳化。

如果能給支化聚乙烯蠟分子接枝一些水溶性單體(丙烯酸、甲基丙烯酸等)，增加其水溶性，就可使其更容易的進行乳化，應用于造紙、汽車上光、涂料、家具等應用領域，充分發揮其優異的理化性能，具有很廣闊的市場前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種使改性蠟可以更容易的進行分散乳化的支化聚乙烯蠟改性制備蠟乳液的方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

1)支化聚乙烯蠟與單體的接枝反應：

首先，將支化聚乙烯蠟與溶劑按質量比1∶3～5混合得混合溶液，取支化聚乙烯蠟質量0.1％～2％的過氧化物引發劑，向混合溶液中加入一半過氧化物引發劑得溶液A，再將另一半量過氧化物引發劑與其10倍質量的溶劑混合得溶液B；其次，加熱溶液A至100～150℃，在攪拌下3～5小時內向溶液A中同時滴加溶液B和支化聚乙烯蠟質量的1％～20％水溶性單體反應結束后，在100～150℃保溫反應3～5小時，溫度降至室溫后，將反應物倒入5～10倍于其體積的水溶性有機溶劑C中攪拌均勻，得乳白色懸浮液，減壓抽濾后，將得到的固體產物于80～140℃真空干燥后得改性支化聚乙烯蠟；

2)改性支化聚乙烯蠟的乳化∶

將改性支化聚乙烯蠟與乳化劑按100∶5～100∶20的質量比混合，然后在70～98℃下融化混合均勻后，再加入90～97℃的熱水，均質、乳化至乳液均一為止；

3)乳液調節：

將步驟2)的產物冷卻至40～50℃，用堿調節乳液的pH值為6～8，加水調節固體含量為10％～50％得到蠟乳液。

所述的支化聚乙烯蠟特征為：相對分子質量為2000～8000，聚合分散度為5～20，熔點為10～80℃；

所述的過氧化物引化劑為過氧化苯甲酰，叔丁基過氧化氫或過氧化二特丁基；

所述的溶劑為甲苯、二甲苯或苯；

所述的水溶性有機溶劑C為乙醇或丙酮；