CN108395546A - 一种酯蜡乳液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种酯蜡乳液，其特征在于，由如下质量百分比的物质制造而成：蜡10‑40％；离子型乳化剂2.5‑10％；非离子乳化剂2.5‑10％；助乳化剂0.5‑4％；酸碱调节剂0.5‑2％；粘度调节剂0.3‑0.5％；水余量；其中，所述离子型乳化剂选自阴离子型乳化剂或阳离子型乳化剂。本锋芒通过调整乳化剂种类、粘度调节剂，制备不同离子型的稳定的酯蜡乳液，该乳液可以做成不同的离子类型并保持稳定，不同离子类型的乳液可以运用在不同的场合，能够广泛满足客户的需求，本发明中运用到的乳化剂均为工业级产品，适用于生产推广。

Description

一种酯蜡乳液及其制备方法
技术领域
本发明涉及酯蜡的乳化领域，具体地，涉及一种酯蜡乳液及其制备方法，通过该方法可以将不同酯蜡制备成稳定的酯蜡乳液。
背景技术
酯蜡因其特殊的手感，在皮革、纺织、涂料等领域都颇受欢迎，与传统的石蜡、微晶蜡和氧化聚乙烯蜡乳液相比，它赋予皮革和布料的手感更加丰满，滋润，在一些特殊领域，它还具有其他蜡乳液所没有的性能，譬如：经酯蜡乳液处理后，不影响后续加工如上漆上浆等过程。
但是，酯蜡的结构特殊，因此在经乳化变成乳液后，存在容易变稠甚至最后变成毫无流动性的膏体，这样会增加使用困难性。
发明内容
本发明旨在克服上述缺陷，本发明开发了一种稳定的酯蜡乳液，该乳液可以做成不同的离子类型，并保持稳定，以适应不同的客户需求，满足不同的生产条件。
本发明提供的一种酯蜡乳液，其特征在于，由如下质量百分比的物质制造而成：
其中，上述离子型乳化剂选自阴离子型乳化剂或阳离子型乳化剂。
优选方案可以为：
优选方案还可以为：
进一步地，本发明提供的酯蜡乳液，还具有这样的特点：即、上述非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚中的一种或几种；
其中，上述非离子表面活性剂的碳链长度为6-100，聚合度为1-50。
优选的，该非离子表面活性剂的碳链长度为12-60，聚氧乙烯链段长度为2-40。
进一步地，本发明提供的酯蜡乳液，还具有这样的特点：即、上述非离子表面活性剂由亲油性表面活性剂和亲水性表面活性剂组成；
其中，上述亲油性表面活性剂选自碳链长度为16-18的非离子表面活性剂；
上述亲水性表面活性剂选自碳链长度为50-70的非离子表面活性剂。
优选地，该亲油性表面活性剂碳链长度为16-18、聚氧乙烯链段长度为3-10的脂肪醇/脂肪酸聚氧乙烯醚，可异构可全直链。
该亲水性表面活性剂优选碳链长度为60左右(50-70)、聚氧乙烯醚链段长度为40左右(30-50)的的脂肪醇/脂肪酸聚氧乙烯醚，可异构可全直链。
进一步地，本发明提供的酯蜡乳液，还具有这样的特点：即、上述离子表面活性剂选自碳链长度为6-100，聚合度为1-50的阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂；
其中，上述阳离子表面活性剂选自含有胺官能团的阳离子表面活性剂、含有氨官能团的阳离子表面活性剂、含有胺醚结构的阳离子表面活性剂中的一中或几种；
该阳离子表面活性剂最优选为碳链长度为12-18、聚氧乙烯醚链段的长度为2-31的牛脂胺聚氧乙烯醚及其衍生物。
上述阴离子表面活性剂选自磺酸盐类阳离子表面活性剂、硫酸盐类阳离子表面活性剂、羧酸盐类阳离子表面活性剂中的一种或几种。
进一步地，本发明提供的酯蜡乳液，还具有这样的特点：即、上述助乳化剂选自碳链长度不小于8的长链脂肪醇、碳链长度不小于8的长链脂肪酸、醚类、嵌段聚醚化合物中的一种或几种。
一般来说，当离子型乳化剂选自阳离子型乳化剂时，需要使用助乳化剂；
一般来说，当离子型乳化剂选自阴离子型乳化剂时，可以不使用助乳化剂。
进一步地，本发明提供的酯蜡乳液，还具有这样的特点：即、当离子型乳化剂选自阳离子型乳化剂时，上述酸碱调节剂选自碳原子数不大于10的液体有机酸中的一种或几种。如：甲酸、乙酸、丙酸、异丙酸、丁酸等。
进一步地，本发明提供的酯蜡乳液，还具有这样的特点：即、当离子型乳化剂选自阴离子型乳化剂时，上述酸碱调节剂选自碱金属的氢氧化物。如：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁等。
进一步地，本发明提供的酯蜡乳液，还具有这样的特点：即、上述粘度调节剂选自无机盐或有机盐中的一种或几种。如：甲酸钠、乙酸钠、氯化钠、超支化聚合物、APAO、亚乙基双硬脂酸酰胺、EVA、尿素、盐酸羟胺、硫酸羟胺、环己醇等等。
另外，本发明还提供了上述酯蜡乳液的制备方法，其特征在于，由如下工艺步骤实现：该方法适用于离子型乳化剂为阳离子型乳化剂的情况；
步骤一、将蜡、离子型乳化剂、非离子型乳化剂加入反应容器内，温度升高至高于蜡的熔点的10-30度；
步骤二、待蜡全部化开后，搅拌10-60分钟；
步骤三、将酸碱调节剂加入与乳化剂等量的水中混合后，加入反应容器内；
步骤四、将剩余的水分为余量水一和余量水二；
步骤五、于反应容器内加入余量水一；
步骤六、将助乳化剂和粘度调节剂加入余量水二中后，加入反应容器内；
步骤七、降温到40度以下后，包装出料；
该工艺步骤一般适用于熔点低于80度的蜡。
或
将所有的原料加入高压反应釜后，将温度升高至高于蜡的熔点的10-30度后，保温搅拌反应0.5-2小时，快速降温到40度以下后，包装出料。
该工艺步骤一般适用于熔点高于80度的蜡。
另外，本发明还提供了另一种上述的酯蜡乳液的制备方法，其特征在于，由如下工艺步骤实现：该方法更适用于离子型乳化剂为阴离子型乳化剂的情况；
将所有的原料加入反应容器后，将温度升高至高于蜡的熔点的10-30度后，保温搅拌反应0.5-2小时，快速降温到40度以下后，包装出料；
该工艺步骤一般适用于熔点低于80度的蜡。
或
将所有的原料加入高压反应釜后，将温度升高至高于蜡的熔点的10-30度后，保温搅拌反应0.5-2小时，快速降温到40度以下后，包装出料；
该工艺步骤一般适用于熔点高于80度的蜡。
本发明的作用和效果：
本发明开发了一种稳定的酯蜡乳液，该乳液可以做成不同的离子类型，并保持稳定，以适应不同的客户需求，满足不同的生产条件。
本发明通过调整乳化剂种类、粘度调节剂制备不同离子型的稳定的酯蜡乳液，该乳液可以做成不同的离子类型并保持稳定，不同离子类型的乳液可以运用在不同的场合，能够广泛满足客户的需求，且，由于本发明中运用到的乳化剂均为工业级产品，适用于生产推广。
具体实施方式
第一部分、具体酯蜡乳液1-7#的制备
实施例1、酯蜡乳液1#
一、乳化配方
物料 比例(重量％)
蜡(60-65度熔程) 26.31
月桂醇聚氧乙烯醚(25EO) 6.14
牛脂胺聚氧乙烯醚(5EO) 2.63
EO-PO嵌段化合物 0.44
醋酸 0.78
醋酸钠 0.1
水 63.6
二、乳化方法
将蜡、25EO、5EO一起投入反应釜内，加热到85度，待蜡全部化开后，搅拌反应30分钟，同时将所需用水加热到85度，搅拌完成后，取与乳化剂等量的水，加入醋酸，一起加入反应釜内，完成转相，将剩余的水分成两份，转相完成后，搅拌30分钟，加入第二份水，将EO-PO嵌段化合物和醋酸钠加入第三份水中，一起加入反应釜内，快速降温到40度以下，即可过滤包装出料。
实施例2、酯蜡乳液2#
一、乳化配方
物料 比例(重量％)
蜡(70-75度熔程) 40
AEO-9 10
30EO 10
Genapol-ED3060 0.2
丙酸 2
甲酸钠 0.3
水 余量
二、乳化方法
将蜡、AEO-9、3OEO一起投入反应釜内，加热到95度，待蜡全部化开后，搅拌反应30分钟，同时将所需用水加热到95度，搅拌完成后，取与乳化剂等量的水，加入丙酸，一起加入反应釜内，完成转相，将剩余的水分成两份，转相完成后，搅拌30分钟，加入第二份水，将Genapol-ED3060和甲酸钠加入第三份水中，一起加入反应釜内，快速降温到40度以下，即可过滤包装出料。
实施例3、酯蜡乳液3#
一、乳化配方
二、乳化方法
将蜡、月桂醇聚氧乙烯醚、牛脂胺聚氧乙烯醚与醋酸以及水一起加入反应釜内，剩余少量水备用，升温到110度，保温搅拌反应1小时，然后快速降温到40度以下，将EO-PO嵌段化合物和醋酸钠一起加入剩余的水中，搅拌均匀加入釜内，体系均匀后可包装出料。
实施例4、酯蜡乳液4#
一、乳化配方
物料 比例(重量％)
蜡(95-105度熔程) 10
月桂醇聚氧乙烯醚(25EO) 2.5
15EO 1.5
3EO 1
GenapolPF20 4
醋酸 2
醋酸钠 0.5
水 余量
二、乳化方法
将蜡、25EO、15EO、3EO与醋酸以及水一起加入反应釜内，剩余少量水备用，升温到120度，保温搅拌反应1小时，然后快速降温到40度以下，将Genapol PF20和醋酸钠一起加入剩余的水中，搅拌均匀加入釜内，体系均匀后可包装出料。
实施例5、酯蜡乳液5#
一、乳化配方
二、乳化方法
将所有的原料放置于反应容器内，保持体系内温度在85度，保持搅拌，待所有物料全部化开后，快速搅拌40分钟，然后快速降温到40度以下，过滤包装出料。
实施例6、酯蜡乳液6#
一、乳化配方
物料 比例(重量％)
蜡(70-75度熔程) 40
5EO 1.5
30EO 1
十六烷基硫酸钠 2.5
NaOH 2
醋酸钠 0.5
水 余量
二、乳化方法
将所有的原料放置于反应容器内，保持体系内温度在95度，保持搅拌，待所有物料全部化开后，快速搅拌30分钟，然后快速降温到40度以下，过滤包装出料。
实施例7、酯蜡乳液7#
一、乳化配方
物料 比例(重量％)
蜡(103-107度熔程) 26.31
月桂醇聚氧乙烯醚(25EO) 6.14
月桂醇聚氧乙烯醚(5EO) 3.07
KOH 0.78
醋酸钠 0.1
水 63.6
二、乳化方法
将所有的原料放置于高压釜内，保持体系内温度在137度，保持搅拌反应1小时，然后快速降温到40度以下，过滤包装出料。
第二部分、物性测试
测试一、
该物性测试包括乳液稳定性，纱线强力测试、缝纫性能、手感测试以及在皮革上的手感，所用的蜡乳液为实例1和3中的蜡乳液。
A、物理性状测试
粒径测试标准为：GB/T 19077.1-2003粒度分析，激光衍射法。结果如下表1所示。
稳定性测试：原液和10倍稀释液3000r/min离心10分钟，原液50度烘箱放置，观察是否有分层或者漂浮。结果如下表1所示。
表1、物理性状测试结果
B、应用性能测试
单纱强力：用本发明中的蜡乳液处理纱线，然后用强力测试仪测经处理纱线的单纱强力，看蜡乳液对单纱强力的保护作用。
缝纫性能：在针织物上缝纫一定的针数，然后看破洞率，即可了解该蜡乳液对针织物缝纫性能的提升结果。
手感，在针织物上和皮革上进行主观评定，看经整理之后织物和皮革的手感变化。
实验方法如下：
(1)单纱强力：应用性能测试结果见表2
织物：纯棉染色纱线
整理工艺：40℃/30min振荡
整理用量：3owf％(对整理织物重)
浴比：1:10
机器设备：温州方圆仪器有限公司YG026D-250型
(2)缝纫性能：应用性能测试结果见表2
织物：纯棉针织物
试验机器：高速平缝机
缝纫针数：6000针
统计数据：破洞率＝破洞数/针织数
整理工艺：40℃/30min振荡
整理用量：3owf％(对整理织物重)
浴比：1:10
(3)手感测试：应用性能测试结果见表2
评定方法：讲手感最好的布样评定为5级，空白评定为1级
织物：纯棉针织物
整理工艺：40℃/30min振荡
整理用量：3owf％(对整理织物重)
浴比：1:10
(4)皮革手感测试：应用性能测试结果见表2
评定方法：将乳液与水性树脂按照3:100的比例进行拼混，然后刮涂，手感最高为5级，未添加乳液的皮革样为1级
试验对象：PU皮革
表2-1、应用性能测试(针对实施例1的样品)
编号 强力 破洞率 布样手感 皮革手感
实例1 461.0 0.16％ 4.5 4.5-5
未整理纱线 480.0
未整理布样 8.12％ 3
未整理皮革 3
表2-2、应用性能测试(针对实施例3的样品)
编号 强力 破洞率 布样手感 皮革手感
实例3 467.0 0.13％ 4.5-5 4-4.5
未整理纱线 483.2
未整理布样 8.12％ 3
未整理皮革 3
测试二、
该物性测试包括乳液稳定性，在水性涂料中的手感测试，所用的蜡乳液为实例5中的蜡乳液，耐摩擦测试为实例7中的蜡乳液。
A、物理性状测试
稳定性测试：原液和10倍稀释液3000r/min离心10分钟，原液50度烘箱放置，观察是否有分层或者漂浮，结果如下表3所示。
表3、物理性状测试结果
B、应用性能测试
(1)手感测试
将实例5中的蜡乳液按照3％的比例添加到水性涂料配方中，然后刮涂到木板上，看该蜡乳液对涂料手感的改善，最高为5级，未添加蜡乳液的为1级。
表4、手感测试
编号 手感
实例5 4-4.5
空白 3.5-4
(2)耐摩擦测试
将实例7中的蜡乳液按照3％的比例添加到水性涂料配方中，然后刮涂到木板上，看该蜡乳液对涂料手感的改善，与未添加蜡乳液的涂料配方做对比，最高牢度为5级。
测试方法及标准：采用磨耗机进行打磨，GB/T18103-2000
测试仪器：JM-IV型
表5、手感测试
编号 耐摩擦牢度
实例7 4-4.5
空白 3

Claims (10)

1.一种酯蜡乳液，其特征在于，由如下质量百分比的物质制造而成：
其中，所述离子型乳化剂选自阴离子型乳化剂或阳离子型乳化剂。
2.如权利要求1所述的酯蜡乳液，其特征在于：
所述非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚中的一种或几种；
其中，所述非离子表面活性剂的碳链长度为6-100，聚合度为1-50。
3.如权利要求3所述的酯蜡乳液，其特征在于：
所述非离子表面活性剂由亲油性表面活性剂和亲水性表面活性剂组成；
其中，所述亲油性表面活性剂选自碳链长度为16-18的非离子表面活性剂；
所述亲水性表面活性剂选自碳链长度为50-70的非离子表面活性剂。
4.如权利要求1所述的酯蜡乳液，其特征在于：
所述离子表面活性剂选自碳链长度为6-100，聚合度为1-50的阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂；
其中，所述阳离子表面活性剂选自含有胺官能团的阳离子表面活性剂、含有氨官能团的阳离子表面活性剂、含有胺醚结构的阳离子表面活性剂中的一中或几种；
所述阴离子表面活性剂选自磺酸盐类阳离子表面活性剂、硫酸盐类阳离子表面活性剂、羧酸盐类阳离子表面活性剂中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的酯蜡乳液，其特征在于：
所述助乳化剂选自碳链长度不小于8的长链脂肪醇、碳链长度不小于8的长链脂肪酸、醚类、嵌段聚醚化合物中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的酯蜡乳液，其特征在于：
当离子型乳化剂选自阳离子型乳化剂时，所述酸碱调节剂选自碳原子数不大于10的液体有机酸中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的酯蜡乳液，其特征在于：
当离子型乳化剂选自阴离子型乳化剂时，所述酸碱调节剂选自碱金属的氢氧化物。
8.如权利要求1所述的酯蜡乳液，其特征在于：
所述粘度调节剂选自无机盐或有机盐中的一种或几种。
9.如权利要求1-6或8任一所述的酯蜡乳液的制备方法，其特征在于，由如下工艺步骤实现：
步骤一、将蜡、离子型乳化剂、非离子型乳化剂加入反应容器内，温度升高至高于蜡的熔点的10-30度；
步骤二、待蜡全部化开后，搅拌10-60分钟；
步骤三、将酸碱调节剂加入与乳化剂等量的水中混合后，加入反应容器内；
步骤四、将剩余的水分为余量水一和余量水二；
步骤五、于反应容器内加入余量水一；
步骤六、将助乳化剂和粘度调节剂加入余量水二中后，加入反应容器内；
步骤七、降温到40度以下后，包装出料；
或
将所有的原料加入高压反应釜后，将温度升高至高于蜡的熔点的10-30度后，保温搅拌反应0.5-2小时，快速降温到40度以下后，包装出料。
10.如权利要求1-5、7或8任一所述的酯蜡乳液的制备方法，其特征在于，由如下工艺步骤实现：
将所有的原料加入反应容器后，将温度升高至高于蜡的熔点的10-30度后，保温搅拌反应0.5-2小时，快速降温到40度以下后，包装出料；
或
将所有的原料加入高压反应釜后，将温度升高至高于蜡的熔点的10-30度后，保温搅拌反应0.5-2小时，快速降温到40度以下后，包装出料。
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