[發(fā)明專利]納米蠟乳液及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110445207.6
• 申請(qǐng)日: 2011-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN102532919A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李德永;羊輝;李紹昌;張海清;韓昌哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市樂普泰科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L91/06
• 分類號(hào): C08L91/06;C08L71/00;C08J3/03
• 代理公司: 深圳市合道英聯(lián)專利事務(wù)所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于蠟乳液制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種納米蠟乳液及其制備方法，尤其涉及一種高熔點(diǎn)和高固含量納米蠟乳液及其制備。

【背景技術(shù)】

蠟乳液是借助乳化劑的定向吸附作用，在機(jī)械外力的作用下而制成的一種含蠟含水的均勻流體，所以其在使用時(shí)無需加熱熔融或用溶劑溶解，且易于和其它物質(zhì)的水溶液或乳液復(fù)合使用，具有安全、高效和經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品。根據(jù)有效蠟含量的不同，其使用范圍有所區(qū)別：一般低濃度的蠟乳液用在醫(yī)藥行業(yè)上用作乳膠制品助劑、農(nóng)業(yè)上用作果品保鮮等；而高濃度蠟乳液(蠟的有效含量一般為35％左右)用在：造紙工業(yè)上用作紙漿施膠劑、鋼筋混凝土的固化劑、印刷油墨中作分散劑和皮革行業(yè)中用作涂飾劑等。隨著“綠色化學(xué)”新概念的提出與實(shí)施，石蠟乳液的開發(fā)和利用愈來愈受到人們的關(guān)注，前景十分廣闊。

在國外，乳化蠟的生產(chǎn)已是一個(gè)相當(dāng)成熟的工藝，最早是美孚石油公司在20世紀(jì)50年代開始研究開發(fā)，10年后即已在美國普遍使用。20世紀(jì)70年代時(shí)，英國、聯(lián)邦德國、日本也逐漸開始研究和應(yīng)用蠟乳液。國內(nèi)蠟乳液產(chǎn)品的開發(fā)研究工作起步較晚也可以說是剛剛起步，生產(chǎn)的蠟產(chǎn)品品種、規(guī)格都很少。其開發(fā)應(yīng)用與國外相比差距很大，需使用蠟乳液的企業(yè)很多采用不合理的代替品，而且研究及生產(chǎn)出的高熔點(diǎn)、高濃度的蠟乳液品種更是極少。同時(shí)，蠟乳液產(chǎn)品可以說是一種投人少、產(chǎn)出多、附加值高的產(chǎn)品，因此開發(fā)蠟乳液產(chǎn)品具有很好市場(chǎng)價(jià)值。

蠟是一種不溶于水的油性有機(jī)物，其具有很強(qiáng)內(nèi)聚力。蠟的乳化則是采用根據(jù)所用蠟的指標(biāo)設(shè)計(jì)的乳化體系，在機(jī)械力的作用下使蠟均勻地分散在水中。這樣的目的是通過乳化劑降低油水兩相的表面張力，借助乳化劑的定向吸附作用，并在外力的作用下形成的乳狀液，同時(shí)在其他助劑比如穩(wěn)定劑的作用下使得制備的乳液可以穩(wěn)定均一的保存。另外，蠟的乳化需要一定的熱量使蠟完全熔融，降低其內(nèi)聚力，便于在攪拌作用下迅速而充分的分散。加熱溫度必須高于組分中最高蠟的熔點(diǎn)，以保證蠟全部熔化，與乳化劑混合均勻。由于是水相體系的溫度決定了選擇蠟的熔點(diǎn)一般不高于100℃，所以高于100℃蠟乳液的開發(fā)研究并不多。

無論何種乳液，乳化劑的選擇和設(shè)計(jì)是關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。根據(jù)相似相溶原理，油水兩相互不相溶，雖然可以通過強(qiáng)力攪拌使其相互分散，但在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，停止攪拌后很快就會(huì)分成不互溶的兩相。為了解決上述問題，在體系中乳化劑就可以使分散體系的界面自由能和表面張力降低，從而使穩(wěn)定性大大提高。所以講乳化劑及助劑的配比使用在蠟乳液的制備上起到核心作用。

好的配方設(shè)計(jì)只有通過好的生產(chǎn)工藝，才能轉(zhuǎn)化為好的產(chǎn)品。選用不同的原料、不同的原料投料比、配以不同的乳化體系，同時(shí)加以不同的乳化工藝，就可根據(jù)使用要求制備出不同指標(biāo)和性能的蠟乳液。就蠟乳液的制備工藝而言可以根據(jù)乳化劑(一般為表面活性劑)的加入方式大致可分為四種：(1)劑在水中法，即將乳化劑直接溶于水中，在強(qiáng)力攪拌條件下將蠟加入水中，形成蠟乳液；(2)初生皂法，即將脂肪酸溶于蠟中，將堿溶于水中，兩相接觸在界面上即有皂生成，在皂化的作用下，使得蠟的表面能降低已到達(dá)乳化的效果。(3)劑在油中法，即將乳化劑溶于蠟中，然后將水加入混合物中得到W/O型乳液，繼續(xù)加水乳液轉(zhuǎn)相由W/O型轉(zhuǎn)化為O/W型。所以此法也叫作轉(zhuǎn)相法。(4)輪流加液法，即將水和蠟輪流加入乳化劑，每次只加少量。

隨著蠟乳液的市場(chǎng)需求量不斷增大以及化工技術(shù)在國內(nèi)的進(jìn)一步發(fā)展，在蠟乳液制備方面也有了很大的進(jìn)步。中國專利局公開的專利文獻(xiàn)中：

CN1570038公開了一種石蠟乳化劑及其制備方法，它由月桂醇20-30份，環(huán)氧乙烷、單甘酷、硬脂酸、乙醇組成，并在普通反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)即可制成固體或膏狀的石蠟乳化劑；制得的石蠟乳液無毒無味、穩(wěn)定性強(qiáng)、潤滑性好、抗酸、抗堿、耐硬水、不分層、不破乳，且乳液水溶性好，可作為工業(yè)助劑廣泛應(yīng)用于紡織、造紙等領(lǐng)域，亦可直接用作脫模劑，在人造纖維板工業(yè)中，可完全替代石蠟作為防水、防潮助劑，且比使用石蠟簡(jiǎn)單、成本低、效果好。

CN1661159公開了一種防水型乳化石蠟在纖維板生產(chǎn)中的應(yīng)用是以石蠟為原料，加入特定配比的乳化添加劑和水進(jìn)行乳化，乳化石蠟中的石蠟固含量可達(dá)40-50％，可廣泛用作纖維板、刨花板等木材制品的防水劑。

CN1611334公開了一種用于處理筆用木材的蠟乳液，該蠟乳液是由礦物蠟、穩(wěn)定劑、助劑、乳化劑、防腐劑和水按比例配制而成；由該蠟乳液處理的筆用木板，切削面光滑、整潔，切削省力，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。