CN103285790A - 一种乙二醇基凝胶材料的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乙二醇基凝胶材料的制备方法及应用。先将分析纯的硬脂酸和乙二醇按照一定的质量比混合并加热搅拌，形成澄清溶液后，加入氢氧化钠溶液中和，保温数分钟后注入模具成型，冷却后凝结形成乙二醇基凝胶材料。本发明通过简单的制备步骤，获得能在室温下稳定存在、具有良好机械强度和透明度的固态乙二醇基凝胶材料，制备过程绿色环保，无任何废料排放。制成的乙二醇基凝胶应用于制作各种装饰品、小工艺品、雕塑、涂层和润滑剂，也能作为蜡烛使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种乙二醇基凝胶材料的制备方法及应用，属于有机超分子和凝胶材料领域。
背景技术
乙二醇是一种常见的有机化合物，可用于染料/油墨等的溶剂、发动机抗冻剂、气体脱水剂和载冷剂等。然而其凝固点为-11.5 °C，在室温下为无色、无臭的粘稠液体，限制了其在更多领域的应用，而目前尚没有乙二醇在室温下凝胶化，形成稳定的，具有固定形状和一定机械强度的凝胶材料的报道。
发明内容
本发明目的在于提供一种乙二醇基凝胶材料的制备方法及应用。
具体步骤为：
（1）将硬脂酸和乙二醇按照质量比为1:5~20混合，在75 ~85 °C加热并搅拌，得到澄清溶液；
（2）按氢氧化钠、水、无水乙醇质量比为1:4:5 或氢氧化钠、水、乙二醇质量比为1:4:5比例配制氢氧化钠溶液；
（3）将步骤（2)制得的氢氧化钠溶液加入到步骤（1）制得的澄清溶液进行中和反应至pH = 8~9，在75 ~85 °C保温搅拌5分钟后，注入模具成型，冷却后凝结成为透明、固态的产物，即为乙二醇基凝胶材料。
所述化学试剂均为分析纯。
成型后的乙二醇基凝胶为无色并具有相当强度的固体，具有类似于石蜡的机械性能和熔点（采用硬脂酸和乙二醇的质量比为1:5时，其抗压强度可达0.63 MPa，熔点可达62°C），在室温下稳定，可以方便携带。该凝胶的熔点、透明度和机械性能可以通过改变硬脂酸和乙二醇的质量比加以调整：提高硬脂酸和乙二醇的质量比，则凝胶熔点和机械性能上升，但透明度下降；降低提高硬脂酸和乙二醇的质量比，则熔点和机械性能下降，但凝胶透明度上升（采用硬脂酸和乙二醇的质量比为1:20时，其透明度可达95%）。
制得的乙二醇基凝胶材料应用于制作各种装饰品、小工艺品、雕塑、涂层和润滑剂，也能作为蜡烛使用。作为蜡烛使用时，与普通蜡烛相比有以下优点：（1）较普通石蜡蜡烛有更高的透明性，能够作为高档的装饰蜡烛使用；（2）对大部分的有机染料和荧光染料具有更好的溶解性，易于着色；（3）燃烧火焰无黑烟，可以避免污染。
本发明通过简单的制备步骤，获得能在室温下稳定存在、具有良好机械强度和透明度的固态乙二醇基凝胶材料，制备过程绿色环保，无任何废料排放。制得的凝胶材料为绿色环保材料，使用后的凝胶可以重新加热熔融后，再次注入模具成型，能够反复回收利用，不产生污染。
具体实施方式
下述实施例中的化学试剂均为分析纯。
实施例1：
称取硬脂酸2g和乙二醇10g混合，加热至75°C并加以搅拌，使之形成澄清溶液后，逐滴加入按氢氧化钠、水、无水乙醇质量比为1:4:5 配制的氢氧化钠溶液，中和反应至体系pH=8~9，获得无色透明溶液，在75°C保温搅拌5分钟后，注入模具成型，冷却2小时后脱模，即获得室温下稳定，并具有较高机械强度的乙二醇基凝胶材料样条。
实施例2：
称取硬脂酸1g和乙二醇10g混合，加热至80°C并加以搅拌，使之形成澄清溶液后，逐滴加入按氢氧化钠、水、乙二醇质量比为1:4:5比例配制的氢氧化钠溶液，中和反应至体系pH=8~9，获得无色透明溶液，在80°C保温搅拌5分钟后，注入模具成型，并往模具中插入棉质烛芯一根，冷却2小时后脱模，即获得具有特定形状的透明蜡烛，燃烧时火焰无黑烟。
实施例3：
称取硬脂酸1g和乙二醇20g混合，加热至85°C并加以搅拌，使之形成澄清溶液后，逐滴加入逐滴加入按氢氧化钠、水、无水乙醇质量比为1:4:5 配制的氢氧化钠溶液，中和反应至体系pH=8~9，获得无色透明溶液，在85°C保温搅拌5分钟后，注入模具成型，即可获得具有特定形状的透明雕塑，在其胶凝成型之前，往溶液中加入昆虫、花瓣等，形成工艺品。
Claims (2)
1.一种乙二醇基凝胶材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
（1）将硬脂酸和乙二醇按照质量比为1:5~20混合，在75 ~85 °C加热并搅拌，得到澄清溶液；
（2）按氢氧化钠、水、无水乙醇质量比为1:4:5 或氢氧化钠、水、乙二醇质量比为1:4:5比例配制氢氧化钠溶液；
（3）将步骤（2)制得的氢氧化钠溶液加入到步骤（1）制得的澄清溶液进行中和反应至pH = 8~9，在75 ~85 °C保温搅拌5分钟后，注入模具成型，冷却后凝结成为透明、固态的产物，即为乙二醇基凝胶材料；
所述化学试剂均为分析纯。
2. 根据权利要求1所述的乙二醇基凝胶材料的应用，其特征在于所述乙二醇基凝胶材料应用于制作各种装饰品、小工艺品、雕塑、涂层和润滑剂，也能作为蜡烛使用。
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|---|---|---|---|---|
| CN1796519A (zh) * | 2004-12-27 | 2006-07-05 | 葛海霖 | 固体彩色火焰蜡烛及其制作方法 |
| CN1997728A (zh) * | 2004-01-21 | 2007-07-11 | 弗门尼舍有限公司 | 透明蜡烛及其制造方法 |
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- 2013-06-17 CN CN201310237552XA patent/CN103285790A/zh active Pending
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130911 |