[發明專利]一種以聚合物微球為穩定劑制備石蠟分散液和石蠟微球的方法

有效

• 申請號: 201611159862.4
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106589406B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 姜緒寶;孔祥正;肖作旭
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C08J3/03
• 分類號: C08J3/03;C08J3/09;C08L91/06
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊磊

本發明涉及一種以聚合物微球為穩定劑制備石蠟分散液和石蠟微球的方法，以水和乙醇為分散介質劑，將石蠟和聚合物微球一次性加入到水和乙醇的混合溶劑中，升溫至石蠟融化后通過往復式振蕩器振蕩，即可制得表面涂覆聚合物微球的石蠟分散液。本發明方法所需穩定劑的用量低且無需任何其他助劑，所得石蠟微球表面潔凈。本發明一步到位即可制得具有大小均一石蠟微球的分散液，實驗過程簡單、所需時間短，生產效率高，同時制備過程中無需高速攪拌或高速均質化設備，使用普通水浴振蕩器即可制得穩定的石蠟分散液，生產成本和能耗顯著降低，有助于實現石蠟分散液的工業化生產及應用。

技術領域

本發明涉及一種制備石蠟分散液和石蠟微球的方法，尤其涉及一種以聚合物微球為穩定劑制備石蠟分散液和石蠟微球方法，屬于皮克林乳液制備技術領域。

背景技術

石蠟具有良好的疏水性、可塑性、密封性、絕緣性和潤滑性等特點，在皮革、造紙、紡織及日用化工等方面用途極為廣泛。乳化石蠟是借助于穩定劑(或乳化劑)和機械外力作用將石蠟以細小顆粒狀分散在液體介質(一般是水)中形成的相對穩定的石蠟顆粒分散體系，其在建筑、輕工橡膠、石油鉆探、造紙與紡織等領域具有廣闊的應用前景。

制備顆粒細而均勻且穩定性好的石蠟分散液(或乳液)是眾多學者頗為關注的一個問題。根據制備過程中是否發生相反轉，可將制備方法分為非轉相乳化法和轉相乳化法。前者是將石蠟融化后直接加入到含有穩定劑的水溶液中并攪拌形成石蠟分散液，該過程中體系始終為水包油型分散液，未發生相反轉。中國專利文件CN105080185A以聚乙二醇辛基苯基醚為穩定劑采用此法得石蠟分散液，其中穩定劑用量高達石蠟用量的3～5倍。中國專利文件CN105132020A和CN1226336C分別以聚乙烯醇(PVA)和明膠為穩定劑采用非轉相乳化法制備了石蠟分散液，其中穩定劑用量不低于10％，另外由于所得石蠟微球大小不一，兩者都使用標準篩對石蠟微球進行了分級。

轉相乳化法是將水(或含穩定劑的水溶液)加入到石蠟與穩定劑的液態混合物(或熔化的石蠟)中經高速攪拌制備石蠟分散液的方法。隨著水的不斷加入，石蠟相由連續相轉為分散相，體系由油包水變為水包油型分散液。中國專利文件CN101549176B以PVA和十二烷基磺酸鈉等為穩定劑采用轉相乳化法制得了乳化石蠟，其中穩定劑用量為石蠟量的15％，制備完成后采用試驗篩對石蠟微球進行分級。Giermanska等(Langmuir,2007年,卷23,頁4792-4799)將融化的石蠟加入到含有吐溫-20和海藻酸鈉的水溶液中并高速攪拌(1900rpm)制備了石蠟分散液，所得石蠟微球大小不一。Zhang等(Chemical EngineeringJournal,2014年,卷250,頁431-436)將十六烷基三甲基溴化銨的水溶液緩慢加入到液體石蠟中制備了石蠟乳液，制備過程中分散機的轉速高達28000rpm。李夢等(天津化工，2010年，卷24，頁13-15)以司盤-80和吐溫-80為乳化劑，以異戊醇為助乳化劑，采用轉相乳化法在800r/min下制得乳化石蠟，乳化劑用量為10％。劉小英等(化學通報，2015年，卷78，頁753-756)以硬脂酸為穩定劑，采用轉相乳化法制備了陰離子型石蠟分散液，穩定劑的用量約為64％。

采用轉相乳化法制備石蠟分散液時，所使用的穩定劑除了上述提到的PVA、司盤、吐溫及硬脂酸等分子型穩定劑外，部分研究還使用無機顆粒作為穩定劑，由此制得表面涂覆無機粒子的皮克林乳化石蠟分散液。鐵迪(納米SiO₂與乳化劑GMS/PEG協同穩定的Pickering石蠟乳液研究,2015年,安徽大學碩士學位論文)將納米SiO₂粒子用硅烷偶聯劑改性后與非離子型穩定劑(聚乙二醇硬脂酸酯與單硬脂酸甘油酯)協同作用，通過轉相乳化法制備了穩定的皮克林乳液。中國專利文件CN101791437B以羥基磷灰石、磷酸鈣及硅酸鈣等無機粒子為穩定劑，采用轉相乳化法制備了皮克林乳化石蠟分散液，其中無機粒子約為石蠟用量的25％。