[發明專利]一種以單一乳化劑制備非離子型氧化聚乙烯蠟乳液的方法

有效

• 申請號: 201110076883.0
• 申請日: 2011-03-29
• 公開（公告）號: CN102190801A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 劉清泉
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: C08J3/03
• 分類號: C08J3/03;C08L23/30;C08K3/22;C08K3/30
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所 43108
• 代理人: 宋向紅

技術領域

本發明屬于化工領域，具體涉及一種以單一乳化劑制備非離子型氧化聚乙烯（OPE）蠟乳液的方法，該OPE蠟乳液可應用于皮革、地板、汽車、家具、造紙、紡織等領域。

背景技術

蠟是一種具有很強內聚力的油性有機物，不溶于水。蠟乳液是通過加入乳化劑降低油水兩相的表面張力，使蠟均勻地分散在水中，借助乳化劑的定向吸附作用，在外力的作用下形成乳狀液。蠟乳液是蠟產品應用的主要形式之一，具有性能穩定、細膩、成膜均勻、強疏水性、無毒、無腐蝕、便于儲存、使用方便等特點，且易與其它水溶性的物質或水性乳液復配使用。因此，蠟乳液的應用范圍非常廣泛，如汽車或地板上光、水果或蔬菜保鮮、涂料油墨、木材加工防水、皮革涂飾、造紙潤滑、紡織、建材防水等。

氧化聚乙烯（OPE）蠟是分子鏈上含有羥基和羧基的低聚合度聚乙烯，即低相對分子質量聚乙烯，相對分子質量約在1000至4000之間。OPE蠟乳液形成的蠟膜光澤度高，硬度大，手感好，且耐久性優良，可以替代昂貴的動物蠟乳液，廣泛應用于皮革、地板、汽車、家具、造紙、紡織等領域，還應用于水果蔬菜的保鮮。OPE蠟乳液在使用時無需加熱熔融或使用有機溶劑溶解，其成膜均勻，覆蓋性好，具有防水和潤滑的共性，又具有諸如油性、粘性、脆性、韌性、熔性和光澤性等方面的特性，并易于與其他物質的水溶液或乳狀液復合使用。

中國專利CN200410013234.6公開了以OPE蠟為主要原料制備造紙涂布專用潤滑劑的生產工藝，該專利技術需分別制備A組分、B組分和C組分，然后按一定比例將這三組分均質乳化，可獲得粘度≤30mpa.s、固含量為25%、且乳液穩定性良好的OPE蠟乳液，但該技術需要用到多種化工原料，如烷基酚聚氧乙烯醚-10、山梨醇酐單油酸酯、硅酮、嗎啉、三偏磷酸鈉等，且工藝較復雜。

中國專利CN200810028743.4公開了以異構十三碳脂肪醇聚氧乙烯醚與仲醇乙氧基化合物為復配乳化劑，添加少量氫氧化鉀、亞硫酸氫鈉，在2~3個大氣壓下制備了OPE蠟乳液，產品的固含量可達35~45%，乳膠粒子的粒徑為0.06~0.12mm。

中國專利CN200910021452.7公開了陽-非離子改性OPE蠟乳液的制備方法，該專利技術首先對OPE蠟進行改性，然后以陽-非離子復合乳化劑對其進行乳化，產品的固含量低于30%，且生產工藝較復雜。

中國專利CN200910021455.0公開了一種OPE蠟改性制備陰-非離子乳液的方法，該專利技術首先對OPE蠟進行改性，然后以陰-非離子復合乳化劑對其進行乳化，產品的固含量低于30%，且生產工藝也較復雜。

由此可見，目前國內專利所公開的OPE蠟乳液的制備方法中，均用到兩種或兩種以上的乳化劑，且工藝較復雜，不利于大規模生產。而在諸如皮革、地板、汽車、家具、造紙、紡織等不同領域的應用中，需要用到具有不同平均粒徑的（35~200nm）、或不同性質的（如非、陽、陰離子型）OPE蠟乳液。因此，為滿足OPE蠟乳液在不同領域中的應用需求，簡化其生產工藝、降低生產成本、生產平均粒徑可調的綠色環保產品顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中存在的不足，提供一種采用一次加料的方式，以單一乳化劑在高溫高壓下制備平均粒徑可調的非離子型OPE蠟乳液方法，既簡化了生產工藝，又降低了生產成本。

本發明包括如下順序的步驟：

（1）按一定的質量配比在高壓反應釜中加入氧化聚乙烯蠟即AC-629、非離子型乳化劑、乳化助劑、氫氧化鉀、焦亞硫酸鈉和去離子水后，加蓋密封；其中，各組分的質量百分含量分別是：去離子水是55~69%，氧化聚乙烯蠟是25~39%，非離子型乳化劑是4.5~6.5%，乳化助劑是0.?5~1.5%，氫氧化鉀是0.2~1.0%，焦亞硫酸鈉是0.05~0.2%；

（2）通入高壓氮氣，使釜內壓力升至1.0~12.0MPa，然后緩慢升溫至130~150℃，溫度達到平衡后，釜內的壓力為1.5~17.0Mpa，此時的壓力與起始壓力和高壓釜的裝滿度有關；

（3）釜內的溫度和壓力達到平衡后，以200~800轉/min的速度攪拌0.5~1.5h；

（4）乳化完成后，打開冷卻水，保持原有的攪拌速度，使體系的溫度快速下降至40~50℃，打開放空閥卸至常壓，開蓋、出料，即得到目標產品。