CN106589456A - 一种高温稳定抗氧化剂乳化液及其制备方法 - Google Patents

一种高温稳定抗氧化剂乳化液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及抗氧化剂的乳化技术，特别涉及一种高温稳定抗氧化剂乳化液及其制备方法。该高温稳定抗氧化剂乳化液，包括：乳化剂:2‑5wt％，抗氧化剂1076：1‑10wt％，抗氧化剂245:20‑45wt％，水：50‑70wt％。本发明制备的高温稳定乳化液抗氧化能力强，可以广泛用于聚苯乙烯、聚氨酯等相关行业。抗氧化剂1076与抗氧化剂245协同作用下可以有效提高聚合物抗热氧性能。本发明通过合理的搅拌速率可以有效提高抗氧化剂、乳化液的分散性，本发明的制备方法简单易行，适合大规模工业生产。

Description

一种高温稳定抗氧化剂乳化液及其制备方法
技术领域
本发明涉及抗氧化剂的乳化技术，特别涉及一种高温稳定抗氧化剂乳化液及其制备方法。
背景技术
抗氧化剂1076(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯，C35H62O3)及抗氧化剂245(二缩三乙二醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯)被广泛作为聚苯乙烯、聚氨酯等聚合物的热稳定剂，也可以作为一些聚合反应的链终止剂，还可以与其他添加剂混合使用，如辅助抗氧剂(硫醚，亚磷酸酯)，光稳定剂和抗静电剂。抗氧化剂245已被FDA等批准用于接触食品的包装材料。
当聚合物在受热环境下与氧气接触时，聚合物中某些基团会发生氧化反应，氧化达到一定程度后，聚合物的物理化学性质将发生改变。聚合物的耐热氧化稳定性越大，越不容易劣变，反之，氧化稳定性越小，越容易劣变。通过聚合物分子结构的改进，如消除易氧化点，或引入耐氧化基团等，能够提高聚合物内在的热氧稳定性。另外，最为常用的还是加入抗氧剂。通过加入抗氧化剂可以在一定程度上防止聚合物氧化，提高其耐热氧化稳定性。
发明内容
本发明为弥补现有技术的不足，本发明提供一种高温稳定的抗氧化剂乳化液，该乳化液的抗氧化能力强。本发明采用的技术方案是：一种高温稳定抗氧化剂乳化液，包括：乳化剂:2-5wt％，抗氧化剂1076：1-10wt％，抗氧化剂245:20-45wt％，水：50-70wt％。
优选地，乳化剂为聚乙烯醇1799。聚乙烯醇1799表示聚合度为1700、醇解度为99％，聚乙烯醇1799几乎不溶于冷水，溶于浓度大于l0％的水溶液，在室温下会凝胶成冻，高温下会变稀恢复其流动性。
本发明另一个目的是提供了该高温稳定抗氧化剂乳化液的制备方法，简单易行，适合工业生产。本发明的制备方法技术方案如下：
(1)混合物Ⅰ的制备：将1-10wt％抗氧化剂1076加入带有机械搅拌的配料罐A中并置于60-80℃水浴，在搅拌条件下使其融化，升温至80-90℃同时加入20-45wt％抗氧化剂245混合溶解；
(2)混合物Ⅱ的制备：向带有机械搅拌的配料罐B中加入2-5wt％乳化剂聚乙烯醇1799，并用水补至100％，充分搅拌，并在80-90℃水浴条件使乳化剂溶解；
(3)在一定搅拌速率下将混合物Ⅱ缓慢滴加入混合物Ⅰ中；
(4)保持水浴温度，持续搅拌30min；
(5)降低搅拌速率并自然降温，即得产品。
进一步的，步骤(1)、步骤(2)和步骤(5)的搅拌速率为500-1000rpm。
进一步的，步骤(3)和步骤(4)的搅拌速率为1000rpm-1500rpm。
本发明制备的高温稳定乳化液抗氧化能力强，可以广泛用于聚苯乙烯、聚氨酯等相关行业。抗氧化剂1076与抗氧化剂245协同作用下可以有效提高聚合物抗热氧性能。本发明通过合理的搅拌速率可以有效提高抗氧化剂、乳化液的分散性，本发明的制备方法简单易行，适合大规模工业生产。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明要保护的技术方案进行详细描述，但不以任何方式限制本发明。下述实施例中如无特殊说明，所采用的实验方法均为常规方法，所用材料、试剂等均可从商业渠道购买。
本产品在聚苯乙烯树脂中抗氧化性能测试方法为：
氧化诱导时间测定：将10mg左右的样品置于坩埚中，通氮气，其流速为50ml/min，以20℃/min的速率升温至200℃，恒温3min，用氧气置换氮气，温度保持在200℃，氧气流量为50ml/min，直至最大放热信号可以识别，实验即可结束。取放热峰的切线与基线的交点，横坐标时间减去通氮气的时间即为氧化诱导时间。黄色指数测定：按照GB 2409—1980进行。
实施例1：
原料：抗氧化剂107610kg，抗氧化剂24545kg，水41.5kg，聚乙烯醇17993.5kg。
所述高温稳定抗氧化剂乳化液的制备方法：
(1)混合物Ⅰ的制备：将10kg抗氧化剂1076加入300L带有机械搅拌的带盖的配料罐A中并置于60℃水浴，在500rpm搅拌条件下使其融化，升温至80℃同时加入45kg抗氧化剂245混合溶解。
(2)混合物Ⅱ的制备：向带有机械搅拌的带盖的配料罐B中加入41.5kg水及3.5kg聚乙烯醇1799，在搅拌速率500rpm、90℃水浴条件下使乳化剂溶解混合均匀。
(3)在搅拌转速为1500rpm的条件下将混合物Ⅱ缓慢滴加入混合物Ⅰ中。
(4)在搅拌转速为1500rpm的条件下保持水浴90℃搅拌30min。
(5)在搅拌速率500rpm条件下自然降温至55℃。
当抗氧化剂乳化液加入量为0.05％时，聚苯乙烯树脂黄色指数在15-16的氧化诱导时间由1.20min延长至3.54min。
实施例2：
原料：抗氧化剂10761kg，抗氧化剂24520kg，水77kg，聚乙烯醇17992kg。
所述高温稳定抗氧化剂乳化液的制备方法：
(1)混合物Ⅰ的制备：将1kg抗氧化剂1076加入300L配料罐A中并置于60℃水浴，在500rpm搅拌条件下使其融化，升温至80℃同时加入20kg抗氧化剂245混合溶解。
(2)混合物Ⅱ的制备：向配料罐B中加入77kg水及2kg聚乙烯醇1799，在搅拌速率500rpm、90℃水浴条件下使乳化剂溶解混合均匀。
(3)在搅拌转速为1500rpm的条件下将混合物Ⅱ缓慢滴加入混合物Ⅰ中。
(4)在搅拌转速为1500rpm的条件下保持水浴90℃搅拌30min。
(5)在搅拌速率500rpm条件下自然降温至50℃。
当抗氧化剂乳化液加入量为0.05％时，聚苯乙烯树脂黄色指数在15-16的氧化诱导时间由1.20min延长至1.54min。
实施例3：
原料：抗氧化剂10765kg，抗氧化剂24535kg，水57.5kg，聚乙烯醇179932.5kg。
所述高温稳定抗氧化剂乳化液的制备方法：
(1)混合物Ⅰ的制备：将5kg抗氧化剂1076加入300L配料罐A中并置于60℃水浴，在500rpm搅拌条件下使其融化，升温至80℃同时加入35kg抗氧化剂245混合溶解。
(2)混合物Ⅱ的制备：向配料罐B中加入57.5kg水及2.5kg聚乙烯醇1799，在搅拌速率500rpm、90℃水浴条件下使乳化剂溶解混合均匀。
(3)在搅拌转速为1500rpm的条件下将混合物Ⅱ缓慢滴加入混合物Ⅰ中。
(4)在搅拌转速为1500rpm的条件下保持水浴90℃搅拌30min。
(5)在搅拌速率500rpm条件下自然降温至45℃。
当抗氧化剂乳化液加入量为0.05％时，聚苯乙烯树脂黄色指数在15-16的氧化诱导时间由1.20min延长至2.62min。
实施例4：
原料：抗氧化剂10767kg，抗氧化剂24540kg，水50kg，聚乙烯醇17993kg。
所述高温稳定抗氧化剂乳化液的制备方法：
(1)混合物Ⅰ的制备：将7kg抗氧化剂1076加入300L配料罐A中并置于60℃水浴，在500rpm搅拌条件下使其融化，升温至80℃同时加入40kg抗氧化剂245混合溶解。
(2)混合物Ⅱ的制备：向配料罐B中加入50kg水及3kg聚乙烯醇1799，在搅拌速率500rpm、90℃水浴条件下使乳化剂溶解混合均匀。
(3)在搅拌转速为1500rpm的条件下将混合物Ⅱ缓慢滴加入混合物Ⅰ中。
(4)在搅拌转速为1500rpm的条件下保持水浴90℃搅拌30min。
(5)在搅拌速率500rpm条件下自然降温至40℃。
当抗氧化剂乳化液加入量为0.05％时，聚苯乙烯树脂黄色指数在15-16的氧化诱导时间由1.20min延长至3.25min。
实施例5：
原料：抗氧化剂1076 10kg，抗氧化剂245 45kg，水40kg，聚乙烯醇1799 5kg。
所述高温稳定抗氧化剂乳化液的制备方法：
(1)混合物Ⅰ的制备：将10kg抗氧化剂1076加入300L配料罐A中并置于60℃水浴，在500rpm搅拌条件下使其融化，升温至80℃同时加入45kg抗氧化剂245混合溶解。
(2)混合物Ⅱ的制备：向配料罐B中加入40kg水及5kg乳化剂，在搅拌速率500rpm、90℃水浴条件下使乳化剂溶解混合均匀。
(3)在搅拌转速为1500rpm的条件下将混合物Ⅱ缓慢滴加入混合物Ⅰ中。
(4)在搅拌转速为1500rpm的条件下保持水浴90℃搅拌30min。
(5)在搅拌速率500rpm条件下自然降温至35℃。
当抗氧化剂乳化液加入量为0.05％时，聚苯乙烯树脂黄色指数在15-16的氧化诱导时间由1.20min延长至3.41min。
实施例6：
原料：抗氧化剂1076 3kg，抗氧化剂245 30kg，水64.5kg，聚乙烯醇1799 2.5kg。
所述高温稳定抗氧化剂乳化液的制备方法：
(1)混合物Ⅰ的制备：将3kg抗氧化剂1076加入300L配料罐A中并置于60℃水浴，在500rpm搅拌条件下使其融化，升温至80℃同时加入30kg抗氧化剂245混合溶解。
(2)混合物Ⅱ的制备：向配料罐B中加入64.5kg水及2.5kg乳化剂，在搅拌速率500rpm、90℃水浴条件下使乳化剂溶解混合均匀。
(3)在搅拌转速为1500rpm的条件下将混合物Ⅱ缓慢滴加入混合物Ⅰ中。
(4)在搅拌转速为1500rpm的条件下保持水浴90℃搅拌30min。
(5)在搅拌速率500rpm条件下自然降温至40℃。
当抗氧化剂乳化液加入量为0.05％时，聚苯乙烯树脂黄色指数在15-16的氧化诱导时间由1.20min延长至1.86min。

Claims (5)

1.一种高温稳定抗氧化剂乳化液，其特征在于，包括乳化剂:2-5wt％，抗氧化剂1076：1-10wt％，抗氧化剂245:20-45wt％，水：50-70wt％。
2.根据权利要求1所述的一种高温稳定抗氧化剂乳化液，其特征在于：乳化剂为聚乙烯醇1799。
3.一种高温稳定抗氧化剂乳化液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)混合物Ⅰ的制备：将1-10wt％抗氧化剂1076加入带有机械搅拌的配料罐A中并置于60-80℃水浴，在搅拌条件下使其融化，升温至80-90℃同时加入20-45wt％抗氧化剂245混合溶解；
(2)混合物Ⅱ的制备：向带有机械搅拌的配料罐B中加入2-5wt％乳化剂聚乙烯醇1799，并用水补至100％，充分搅拌，并在80-90℃水浴条件使乳化剂溶解；
(3)在一定搅拌速率下将混合物Ⅱ缓慢滴加入混合物Ⅰ中；
(4)保持水浴温度，持续搅拌30min；
(5)降低搅拌速率并自然降温，即得产品。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)、步骤(2)和步骤(5)的搅拌速率为500-1000rpm。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)和步骤(4)的搅拌速率为1000rpm-1500rpm。
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