CN102010511A - 一种支化聚乙烯蜡直接乳化制备蜡乳液的方法 - Google Patents

Abstract

一种支化聚乙烯蜡直接乳化制备蜡乳液的方法，将支化聚乙烯蜡与助溶剂混合，加入乳化剂后，加热融化，加水，采用相转移法，进行分散乳化，随后进行剪切乳化分散，可得到外观为乳白色的支化聚乙烯蜡乳液。该乳化方法在支化聚乙烯蜡加入助溶剂后，可直接进行乳化，乳化生产工艺大为简化。该类型的支化聚乙烯蜡乳液可以应用于皮革涂饰、毛皮整理、织物整理、汽车上光、鞋乳等领域，使用该蜡乳液后，涂层手感滑爽、光泽自然，涂层硬度高，耐划性好，是一种高档的蜡乳液产品。本发明所提供的乳化工艺可以大大扩展该类型支化聚乙烯蜡的用途，减少溶剂型产品的应用，是一种较绿色、环保的乳化工艺。

Description

一种支化聚乙烯蜡直接乳化制备蜡乳液的方法

技术领域

本发明属于精细化工产品生产领域，具体涉及一种支化聚乙烯蜡直接乳化制备蜡乳液的方法。

背景技术

蜡乳液是一种应用广泛的精细化工产品，在涂料、造纸、织物整理等众多行业都有广泛的应用，蜡乳液可以赋予涂料涂层光滑的手感及一定的光泽、织物良好的顺滑感及手感、纸张良好的光泽及一定的拒水性。蜡乳液的使用量较大，高档次的蜡乳液具有很高的附加值。蜡乳液使用时不需加热熔融或不必溶于某些溶剂，具有性能稳定、细腻、成膜均匀、覆盖性好、易与其他物质的水溶液或乳状液混合复配使用，并且无毒、无腐蚀性、便于储存、使用方便等优点。同时以水代替了有机溶剂，蜡制品的成本大大降低，为包括石油蜡在内的各种蜡制品开拓了应用领域。

蜡乳液可以广泛应用于：水果、蔬菜保鲜、农药缓释、金属防锈、涂料油墨、木材加工防水、皮革涂层、上光抛光、造纸、纺织、建材防水等很多领域。

加工蜡乳液的主要原材料为各种蜡及乳化剂，蜡的结构较为复杂，按照来源及结构分类，蜡一般分为天然蜡、矿物蜡和合成蜡。天然蜡可分为植物蜡(木蜡、杨梅蜡、小烛树蜡、巴西棕榈蜡等)和动物蜡(羊毛蜡、蜂蜡、鲸蜡)；矿物蜡有褐煤蜡、地蜡、石油蜡等；合成蜡有费托蜡、聚乙烯蜡和聚丙烯蜡等。蜡的结构不同，性能、指标及各种特性，如熔点、色泽、硬度、可乳化性、可燃性、滴点、手感、外观等均有较大差异，应用范围和使用条件等也各不相同。

支化聚乙烯蜡(BPE)是分子量在1000～10000范围内的一类具有树支状分子结构的低分子量聚乙烯。与直链的聚乙烯蜡不同，由于其分子结构为树枝状、具有立体结构的特殊性，支化聚乙烯蜡分子具有非常优良的柔顺性，支化聚乙烯蜡产品的润滑性能十分突出，可广泛应用于织物整理、上光、油墨、手感剂、高分子成型脱模等多个应用领域。

随着支化聚乙烯蜡分子支链全烷烃结构(分子链的长度、聚合物分散度等)的变化，支化聚乙烯蜡产品有液态及固态，熔点及其他理化指标有很大的差异。各种不同结构支化聚乙烯蜡产品的特性，如硬度、光泽度、乳化性能等都有较大的差别。

一般液态支化聚乙烯蜡的熔点较低，粘度较大，具有良好的润滑性能、热稳定性及滑爽感；固态支化聚乙烯蜡的硬度较高，熔点有高有低，成膜后光泽高、耐冲击性能好；有些支化聚乙烯蜡还具有锁油、锁香精(雪花蜡烛)、超微渗透(地板蜡)及超分散(特种油墨)等特殊性能，可以应用于一些特殊效果的产品加工如高档的蜡烛、汽车美容保护蜡、纺织整理、纸张涂布、印刷等工业领域。

支化聚乙烯蜡润滑、稳定性、硬度等方面性能优异，但在其实际应用过程中，有些难题亟待解决，即支化聚乙烯蜡的乳化较为困难。由于支化聚乙烯蜡分子的极性太弱，很难直接在水相体系中分散乳化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使支化蜡可以更容易的进行分散乳化，从而大大简化了乳化的工艺过程，降低乳化工艺难度的支化聚乙烯蜡直接乳化制备蜡乳液的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)将支化聚乙烯蜡与助溶剂按100∶5～100∶20的质量比充分混合均匀得混合物；

2)将混合物与乳化剂按100∶5～100∶30的质量比混合，然后在70～95℃下加热融化，缓慢加入90～97℃的热水，均质、乳化至乳液均一为止得乳液；

3)将乳液冷却至40～60℃，加水调节固体含量为10％～50％得到蜡乳液。

本发明的支化聚乙烯蜡特征为：相对分子质量为2000～8000，聚合分散度为5～20，熔点为50～80℃；

所说的助溶剂为白油、液体石蜡或松节油；

所说的乳化剂为非离子或阴-非离子乳化剂体系；

阴离子乳化剂为：十二烷基硫酸钠(K12)、十二烷基磺酸钠(SDS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)或硬脂酸钠；

所述阴-非离子乳化剂体系为阴离子乳化剂与非离子乳化剂的混合物，其中阴离子乳化剂占阴-非离子乳化剂体系质量的10％～30％，非离子乳化剂占阴-非离子总乳化剂用量的70％～90％；

所述的非离子乳化剂为：脂肪醇聚氧乙烯醚，结构式可表述为：

其中：R为C6～C20的脂肪醇，n＝3～20，工业产品有：AEO9、OS10、OS15或OS20。

本发明通过助溶剂的分散、助溶作用，使支化蜡可以更容易的进行分散乳化，从而大大简化了乳化的工艺过程，降低乳化工艺的难度。该方法制备产品用于皮革涂饰、织物整理、汽车上光等领域，其涂层具有遮盖力强、手感滑爽、自然、光泽亮度高、耐划性好等特点。

本发明具有以下优点：

(1)加入助溶剂使支化聚乙烯蜡可以直接在水中进行乳化，降低了蜡乳化的难度。乳化过程能耗低，无三废排放；

(2)乳液的稳定性好，应用范围广，综合性能突出；

(3)其乳液施涂后成膜连续性好，软硬适中，使其可在多种环境下使用，乳液稳定性较单使一用阳离子乳化剂进行乳化的同类产品高，不易破乳，适应范围宽，适合于长期保存，可以使用皮革涂饰、纺织等领域。

具体实施方式

实施例1：

1)将美国BakerHughes公司生产的商品牌号为vybar103支化聚乙烯蜡与白油按100∶5的质量比充分混合均匀得混合物；

2)将混合物与乳化剂十二烷基硫酸钠按100∶10的质量比混合，然后在70～95℃下加热融化，缓慢加入95℃的热水，均质、乳化至乳液均一为止得乳液；

3)将乳液冷却至60℃，加水调节固体含量为30％得到蜡乳液。

实施例2：

1)将美国BakerHughes公司生产的商品牌号为vybar260支化聚乙烯蜡与液体石蜡按100∶8的质量比充分混合均匀得混合物；

2)将混合物与乳化剂十二烷基磺酸钠按100∶14的质量比混合，然后在70～95℃下加热融化，缓慢加入93℃的热水，均质、乳化至乳液均一为止得乳液；

3)将乳液冷却至40℃，加水调节固体含量为50％得到蜡乳液。

实施例3：

1)将美国BakerHughes公司生产的商品牌号为vybar103支化聚乙烯蜡与松节油按100∶10的质量比充分混合均匀得混合物；

2)将混合物与乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠按100∶18的质量比混合，然后在70～95℃下加热融化，缓慢加入90℃的热水，均质、乳化至乳液均一为止得乳液；

3)将乳液冷却至50℃，加水调节固体含量为10％得到蜡乳液。

实施例4：

1)将美国BakerHughes公司生产的商品牌号为vybar260支化聚乙烯蜡与白油按100∶15的质量比充分混合均匀得混合物；

2)将混合物与乳化剂按100∶30的质量比混合，然后在70～95℃下加热融化，缓慢加入97℃的热水，均质、乳化至乳液均一为止得乳液；

所述乳化剂采用阴离子乳化剂硬脂酸钠与非离子乳化剂AEO9混合的阴-非离子乳化剂体系，其中阴离子乳化剂硬脂酸钠占阴-非离子乳化剂体系质量的10％，非离子乳化剂AEO9占阴-非离子总乳化剂用量的90％；

3)将乳液冷却至55℃，加水调节固体含量为20％得到蜡乳液。

实施例5：

1)将美国BakerHughes公司生产的商品牌号为vybar103支化聚乙烯蜡与液体石蜡按100∶20的质量比充分混合均匀得混合物；

2)将混合物与乳化剂按100∶5的质量比混合，然后在70～95℃下加热融化，缓慢加入94℃的热水，均质、乳化至乳液均一为止得乳液；

所述乳化剂采用阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠与非离子乳化剂OS 10混合的阴-非离子乳化剂体系，其中阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠占阴-非离子乳化剂体系质量的20％，非离子乳化剂OS10占阴-非离子总乳化剂用量的80％；

3)将乳液冷却至45℃，加水调节固体含量为40％得到蜡乳液。

实施例6：

1)将美国BakerHughes公司生产的商品牌号为vybar260支化聚乙烯蜡与松节油按100∶18的质量比充分混合均匀得混合物；

2)将混合物与乳化剂按100∶25的质量比混合，然后在70～95℃下加热融化，缓慢加入96℃的热水，均质、乳化至乳液均一为止得乳液；

所述乳化剂采用阴离子乳化剂十二烷基磺酸钠与非离子乳化剂OS20混合的阴-非离子乳化剂体系，其中阴离子乳化剂十二烷基磺酸钠占阴-非离子乳化剂体系质量的30％，非离子乳化剂OS20占阴-非离子总乳化剂用量的70％；

3)将乳液冷却至48℃，加水调节固体含量为25％得到蜡乳液。

Claims (4)

1.一种支化聚乙烯蜡直接乳化制备蜡乳液的方法，其特征在于：

1)将支化聚乙烯蜡与助溶剂按100∶5～100∶20的质量比充分混合均匀得混合物；

2)将混合物与乳化剂按100∶5～100∶30的质量比混合，然后在70～95℃下加热融化，缓慢加入90～97℃的热水，均质、乳化至乳液均一为止得乳液；

3)将乳液冷却至40～60℃，加水调节固体含量为10％～50％得到蜡乳液。

2.根据权利要求1所述的支化聚乙烯蜡直接乳化制备蜡乳液的方法，其特征在于：所说的支化聚乙烯蜡特征为：相对分子质量为2000～8000，聚合分散度为5～20，熔点为50～80℃。

3.根据权利要求1所述的支化聚乙烯蜡直接乳化制备蜡乳液的方法，其特征在于：所说的助溶剂为白油、液体石蜡或松节油。

4.根据权利要求1所述的支化聚乙烯蜡直接乳化制备蜡乳液的方法，其特征在于：所说的乳化剂为非离子或阴-非离子乳化剂体系；

阴离子乳化剂为：十二烷基硫酸钠(K12)、十二烷基磺酸钠(SDS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)或硬脂酸钠；

所述阴-非离子乳化剂体系为阴离子乳化剂与非离子乳化剂的混合物，其中阴离子乳化剂占阴-非离子乳化剂体系质量的10％～30％，非离子乳化剂占阴-非离子总乳化剂用量的70％～90％；

所述的非离子乳化剂为：脂肪醇聚氧乙烯醚，结构式可表述为：

其中：R为C6～C20的脂肪醇，n＝3～20，工业产品有：AEO9、OS10、OS15或OS20。