CN106046203B

CN106046203B - 一种增稠剂及其应用

Info

Publication number: CN106046203B
Application number: CN201610431132.9A
Authority: CN
Inventors: 廖益传; 徐对功; 张鹏程; 王全成; 刘光跃; 马学斌; 马志远; 佟晓敏
Original assignee: Institute of Materials of CAEP
Current assignee: Institute of Materials of CAEP
Priority date: 2016-06-16
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2018-04-03
Anticipated expiration: 2036-06-16
Also published as: CN106046203A

Abstract

本发明公开了一种增稠剂及其应用，属于化工材料领域，目的在于解决现有的增稠剂需要经历缓慢的增稠过程，难以满足乳液即增稠即用，并能在后续时间内保持稳定的问题。该增稠剂由干酪素、平平加O、氨水、软水按特定比例构成。本发明能够对胶乳实现快速增稠，并保持胶乳优异的机械稳定性和贮存稳定性，解决现有增稠剂不能快速增稠胶乳的问题。本发明组分简单，原料易得，价格低廉，增稠效果好，具有较高的使用价值和较好的应用前景。

Description

一种增稠剂及其应用

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其是化工材料领域，具体为一种增稠剂及其应用。

背景技术

增稠剂分为水性增稠剂、油性增稠剂两种，其中，以水相增稠剂应用更为普遍。对于黏度较低的水性乳液来说，水相增稠剂是非常重要的一类助剂。其作为一种流变助剂，能调节乳液流变性，使乳液增稠，防止填料沉淀，赋予良好的物理机械稳定性，控制流变性(施胶时不流挂、不滴淌、不飞液)，还能起着降低成本的作用。增稠剂能够改进和调节黏度，获得稳定、防沉、减渗、防淌、触变等性能，对于乳液的制造、储存、使用都显得尤为重要。

目前，现有的增稠剂主要包括：无机增稠剂、纤维素醚、天然高分子及其衍生物、合成高分子、络合型有机金属化合物、印花增稠剂等。其中，无机增稠剂包括：气相法白炭黑、钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土、凹凸棒石土、分子筛、硅凝胶等；纤维素醚包括：甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素等；天然高分子及其衍生物包括：淀粉、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶、天然橡胶、羊毛脂、琼脂等；合成高分子包括：聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改性石蜡树脂，卡波树脂、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯共聚乳液、顺丁橡胶、丁苯橡胶、聚氨酯、改性聚脲、低分子聚乙烯蜡等；络合型有机金属化合物主要为氨基醇络合型钛酸酯等。

上述增稠剂各自的物理、化学性能不同，根据用途和使用环境的不同，采用不同的增稠剂及其组合物。在增稠剂使用时，通常需要经历一个缓慢增稠的过程。而在某些现场情况下，需要乳液即增稠即用，并能在后续时间内保持稳定，但现有的增稠剂通常难以满足要求。

为此，迫切需要一种能使乳液快速增稠、并保持稳定的增稠剂。发明人在化工实践中，发现了本发明中具有快速增稠效果的增稠剂。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对现有的增稠剂需要经历缓慢的增稠过程，难以满足乳液即增稠即用，并能在后续时间内保持稳定的问题，提供一种增稠剂及其应用。本发明能够对胶乳实现快速增稠，并保持胶乳优异的机械稳定性和贮存稳定性，解决现有增稠剂不能快速增稠胶乳的问题。本发明组分简单，原料易得，价格低廉，增稠效果好，具有较高的使用价值和较好的应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种增稠剂，采用如下重量份数比的组分组成：1～50份干酪素、1～50份平平加O、1～20份氨水、50～100份软水。

采用如下重量份数比的组分组成：14份干酪素、4份平平加O、2份氨水、80份软水。

所述氨水的浓度为25％～28％。

前述增稠剂的应用，将该增稠剂用于水性乳胶的增稠。

包括如下步骤：

(1)按配比称取各组分，备用；

(2)将干酪素、平平加O与软水混合均匀，在50～80℃下搅拌，得到第一溶液，再向第一溶液中加入氨水，再在50～80℃下继续搅拌，即得增稠剂溶液；

(3)将步骤2制备的增稠剂加入水性乳胶中，即可使用，或待乳胶熟成后使用。

所述步骤2中将干酪素、平平加O与软水混合均匀，在50～80℃下搅拌2～15min，得到第一溶液，再向第一溶液中加入氨水，再在50～80℃下继续搅拌2～8min，即得增稠剂溶液。

所述步骤2中将干酪素、平平加O与软水混合均匀，在50～80℃下搅拌2～10min，得到第一溶液，再向第一溶液中加入氨水，再在50～80℃下继续搅拌2～5min，即得增稠剂溶液。

向步骤2得到的增稠剂溶液中加入消泡剂并搅拌均匀，再将加入消泡剂的增稠剂加入水性乳胶中。

所述消泡剂为非离子型消泡剂，pH值呈中性。

所述水性乳胶为天然橡胶胶乳、氯丁橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、聚氨酯橡胶胶乳、顺丁橡胶胶乳、丙烯酸酯橡胶胶乳、氯化聚乙烯橡胶胶乳、氯磺化聚乙烯橡胶胶乳中的一种或多种。

针对前述问题，本发明提供一种增稠剂及其应用。该增稠剂由干酪素、平平加O、氨水、软水按特定比例构成。其中，干酪素，中文别名：酪蛋白朊；酪蛋白，又称：酪蛋白；酪蛋白酸钠；酪朊；乳酪素；奶酪素。干酪素是动物乳汁中的含磷蛋白，结构式为NH₂RCOOH。干酪素几乎不溶于水、醇及醚，溶于稀碱液、碱性碳酸盐溶液和浓酸，在弱酸中沉淀。平平加O，中文别名：匀染剂O，化学名为烷基聚氧乙烯醚，其结构式：RO(CH₂CH₂O)_nH。平平加O为优良的非离子表面活性剂，抗硬水能力强，起泡力低。软水则能有效避免乳胶絮凝现象的产生，氨水能够保持系统的稳定性。作为优选，氨水的浓度为25％～28％，即氨水是含氨25％～28％的水溶液。

同时，本发明提供前述增稠剂的应用，将该增稠剂用于水性乳胶的增稠。其中，在加入增稠剂溶液之后，由于搅拌会产生气泡，在胶乳中加入消泡剂并搅拌均匀，能够起到消除气泡的作用。本发明中，消泡剂是一种矿物油及硬脂酸酯混合物，pH呈中性，是非离子型消泡剂，适用于各种水性体系的消泡。

实验结果表明：本发明的增稠剂能使胶乳在8分钟内达到预定粘稠度并保持稳定，具有较好的效果。

综上所述，本发明能够对胶乳实现快速增稠，并能保持胶乳优异的机械稳定性和贮存稳定性。同时，本发明的组分简单，来源易得，价格便宜，增稠效果好，具有较好的应用前景，值得大规模推广和应用。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

本实施例增稠天然胶乳的制备步骤如下。

(1)称取干酪素70g、平平加O 20g，并加入软水400g，在70℃水浴中搅拌约10分钟，搅拌均匀后，得到第一溶液。再向第一溶液中加入氨水10g，继续搅拌5分钟，然后停止水浴搅拌，即得增稠剂溶液。

(2)将步骤(1)制备的增稠剂溶液缓慢加入100kg含有配合剂、补强剂、填充剂的天然胶乳中，边加边搅拌，8分钟内就达到增稠目的并能保持稳定，得到增稠天然胶乳。同时，采用数显旋转粘度计测试上述乳液的粘度值，从加入增稠剂溶液开始计时，并测试粘度。

加入增稠剂溶液之前的胶乳粘度为60mPa·s。加入增稠剂溶液后2分钟、5分钟、8分钟、30分钟、60分钟、6小时、24小时、72小时、240小时的粘度值分别为：66、80、95、95、96、95、95、94、94mPa·s。

(3)在加入增稠剂溶液之后，由于搅拌会产生气泡，在步骤(2)所述胶乳中加入约50g消泡剂，并搅拌均匀，消泡剂起到消除气泡的作用，制备的胶乳即可投入使用或经熟成后再投入使用。

该增稠胶乳经长时间贮存，其中的填料无明显沉降，稳定性好。

为了对比说明该增稠剂溶液的增稠效果，列出以下实验数据，如表1所示。

表1 添加不同增稠剂所得乳胶的粘度

通过表1实验数据，可以看出：本实施例的增稠剂溶液的增稠效果明显，并能保持稳定。实验结果也表明，本发明中增稠剂的组分对于增稠效果具有直接影响，缺一不可。

实施例2

本实施例增稠丁腈胶乳的制备步骤如下。

(1)称取干酪素100g、平平加O 40g，并加入软水500g，在70℃水浴中搅拌约10分钟，搅拌均匀后，得到第一溶液。再向第一溶液中加入氨水15g，继续搅拌5分钟，然后停止水浴搅拌，即得增稠剂溶液。

(2)将步骤(1)制备的增稠剂溶液缓慢加入100kg含有配合剂、补强剂、填充剂的丁腈胶乳中，边加边搅拌，8分钟内就达到增稠目的并能保持稳定，得到增稠丁腈胶乳。同时，采用数显旋转粘度计测试上述乳液的粘度值，从加入增稠剂溶液开始计时，并测试粘度。

加入增稠剂溶液之前的胶乳粘度为40mPa·s。加入增稠剂溶液后2分钟、5分钟、8分钟、30分钟、60分钟、6小时、24小时、72小时、240小时的粘度值分别为：50、65、75、76、75、75、74、74、74mPa·s。

(3)在加入增稠剂溶液之后，由于搅拌会产生气泡，在步骤(2)所述胶乳中加入约50g消泡剂并搅拌均匀，消泡剂起到消除气泡的作用。

(4)步骤(3)制备的胶乳即可投入使用；该乳胶也可经熟成后，再投入使用。

实验测定结果表明：本实施例制备的增稠胶乳经长时间贮存，其中的填料无明显沉降，稳定性好。

实施例3

本实施例增稠氯丁胶乳的制备步骤如下。

(1)称取干酪素100g、平平加O 30g，并加入软水500g，在70℃水浴中搅拌约10分钟，搅拌均匀后，得到第一溶液。再向第一溶液中加入氨水10g，继续搅拌5分钟，然后停止水浴搅拌，即得增稠剂溶液。

(2)将步骤(1)制备的增稠剂溶液缓慢加入100kg含有配合剂、补强剂、填充剂的氯丁胶乳中，边加边搅拌，8分钟内就达到增稠目的并能保持稳定，得到增稠氯丁胶乳。同时，采用数显旋转粘度计测试上述乳液的粘度值，从加入增稠剂溶液开始计时，并测试粘度。

加入增稠剂溶液之前的胶乳粘度为50mPa·s。加入增稠剂溶液后2分钟、5分钟、8分钟、30分钟、60分钟、6小时、24小时、72小时、240小时的粘度值分别为：60mPa·s、75mPa·s、85mPa·s、86mPa·s、85mPa·s、85mPa·s、84mPa·s、84mPa·s、84mPa·s。

实验测定结果表明：本实施例制备的该增稠胶乳经长时间贮存，其中的填料无明显沉降，稳定性好。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims

1.一种用于水性乳胶的增稠剂的应用，其特征在于，包括如下步骤：

（1）按配比称取各组分，备用；

（2）将干酪素、平平加O与软水混合均匀，在50~80℃下搅拌，得到第一溶液，再向第一溶液中加入氨水，再在50~80℃下继续搅拌，即得增稠剂溶液；

（3）将步骤2制备的增稠剂加入水性乳胶中，即可使用，或待乳胶熟成后使用；

所述增稠剂采用如下重量份数比的组分组成：1～50份干酪素、1～50份平平加O、1～20份氨水、50～100份软水。

2.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述增稠剂采用如下重量份数比的组分组成：14份干酪素、4份平平加O、2份氨水、80份软水。

3.根据权利要求1或2所述应用，其特征在于，所述氨水的浓度为25%～28%。

4.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述步骤2中将干酪素、平平加O与软水混合均匀，在50~80℃下搅拌2~15min，得到第一溶液，再向第一溶液中加入氨水，再在50~80℃下继续搅拌2~8min，即得增稠剂溶液。

5.根据权利要求4所述应用，其特征在于，所述步骤2中将干酪素、平平加O与软水混合均匀，在50~80℃下搅拌2~10min，得到第一溶液，再向第一溶液中加入氨水，再在50~80℃下继续搅拌2~5min，即得增稠剂溶液。

6.根据权利要求4~5任一项所述应用，其特征在于，向步骤2得到的增稠剂溶液中加入消泡剂并搅拌均匀，再将加入消泡剂的增稠剂加入水性乳胶中。

7.根据权利要求6所述应用，其特征在于，所述消泡剂为非离子型消泡剂，pH值呈中性。

8.根据权利要求1、2、4、5、7任一项所述应用，其特征在于，所述水性乳胶为天然橡胶胶乳、氯丁橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、聚氨酯橡胶胶乳、顺丁橡胶胶乳、丙烯酸酯橡胶胶乳、氯化聚乙烯橡胶胶乳、氯磺化聚乙烯橡胶胶乳中的一种或多种。

9.根据权利要求3所述应用，其特征在于，所述水性乳胶为天然橡胶胶乳、氯丁橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、聚氨酯橡胶胶乳、顺丁橡胶胶乳、丙烯酸酯橡胶胶乳、氯化聚乙烯橡胶胶乳、氯磺化聚乙烯橡胶胶乳中的一种或多种。

10.根据权利要求6所述应用，其特征在于，所述水性乳胶为天然橡胶胶乳、氯丁橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、聚氨酯橡胶胶乳、顺丁橡胶胶乳、丙烯酸酯橡胶胶乳、氯化聚乙烯橡胶胶乳、氯磺化聚乙烯橡胶胶乳中的一种或多种。