CN108587193B - 一种双分散型复合蜡乳液及其制备方法 - Google Patents

一种双分散型复合蜡乳液及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108587193B
CN108587193B CN201810338402.0A CN201810338402A CN108587193B CN 108587193 B CN108587193 B CN 108587193B CN 201810338402 A CN201810338402 A CN 201810338402A CN 108587193 B CN108587193 B CN 108587193B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wax
stirring
emulsion
wax emulsion
rotating speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810338402.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108587193A (zh
Inventor
张丹
郑果林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangnan University
Original Assignee
Jiangnan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangnan University filed Critical Jiangnan University
Priority to CN201810338402.0A priority Critical patent/CN108587193B/zh
Publication of CN108587193A publication Critical patent/CN108587193A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108587193B publication Critical patent/CN108587193B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/02—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2391/00—Characterised by the use of oils, fats or waxes; Derivatives thereof
    • C08J2391/06—Waxes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2491/00—Characterised by the use of oils, fats or waxes; Derivatives thereof
    • C08J2491/06—Waxes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/02—Natural fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/04—Vegetal fibres
    • D06M2101/06—Vegetal fibres cellulosic
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/01—Stain or soil resistance
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/10—Repellency against liquids
    • D06M2200/12—Hydrophobic properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Abstract

本发明公开了一种双分散型复合蜡乳液及其制备方法。其包括，虫白蜡、木蜡、甘蔗蜡、MYRJ59、GMS、SDBS，所述虫白蜡、木蜡、甘蔗蜡的质量分数为15～25份，其中，以质量比计，所述虫白蜡：木蜡：甘蔗蜡＝1：1～3：1～3，所述MYRJ59、GMS、SDBS的质量分数为1～5份，以质量比计，所述MYRJ59：GMS：SDBS＝1：1～2：1～2。本发明制备的蜡乳液是一种双分散型复合蜡乳液，即蜡质的粒径既有纳米级也有微米级，在织物表面形成微纳结构，从而赋予其优良的超疏水与防污的性能。本发明的蜡乳液具有超疏水性能，将纯棉布浸渍在其中后经预烘、烘燥后具有超疏水性能，接触角达161°。

Description

一种双分散型复合蜡乳液及其制备方法
技术领域
本发明属于蜡乳液技术领域，具体涉及一种双分散型复合蜡乳液及其制备方法。
背景技术
含氟超疏水乳液不仅生产成本高，而且对人体和环境都有害，又由于天然生物蜡生产成本低，对人体无毒害，绿色环保，如今在纺织、皮革、包装等方面应用很广泛，且天然蜡质有着优良的疏水性能，所以本发明采用多种蜡质制备性能优异的超疏水蜡乳液。
蜡乳液是含蜡含水的均匀液体，在其使用时不需加热熔融或不必溶于某些溶剂，具有性能稳定、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合使用，并且无毒、无腐蚀性、生产工艺简单、便于储存、使用方便、价格便宜等等优点。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。
因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种双分散型复合蜡乳液。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种双分散型复合蜡乳液，其包括，虫白蜡、木蜡、甘蔗蜡、MYRJ59、GMS、SDBS，所述虫白蜡、木蜡、甘蔗蜡的质量分数为15～25份，其中，以质量比计，所述虫白蜡：木蜡：甘蔗蜡＝1：1～3：1～3，所述MYRJ59、GMS、SDBS的质量分数为1～5份，以质量比计，所述MYRJ59：GMS：SDBS＝1：1～2：1～2。
作为本发明所述的双分散型复合蜡乳液的一种优选方案，其中：以质量比计，所述虫白蜡：木蜡：甘蔗蜡＝1：1：2，所述MYRJ59：GMS：SDBS＝1：2：1。
作为本发明的另一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供双分散型复合蜡乳液的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：权利要求1或2所述的双分散型复合蜡乳液的制备方法，其包括，
熔融：将所述虫白蜡、木蜡、甘蔗蜡的复合物及所述MYRJ59、GMS、SDBS的复合物混合，加热熔融；
均质：熔融后进行均质；
搅拌：均质后，搅拌至乳液状，得到所述蜡乳液。
作为本发明所述双分散型复合蜡乳液的制备方法的一种优选方案，其中：所述加热熔融，温度为120℃～135℃，时间为15～20min。
作为本发明所述双分散型复合蜡乳液的制备方法的一种优选方案，其中：所述均质，包括用均质机以17k～20k rpm转速搅拌10min。
作为本发明所述双分散型复合蜡乳液的制备方法的一种优选方案，其中：所述搅拌，包括加入水，用搅拌浆以1.5k～2k rpm转速搅拌1～2min，重复加入水、搅拌；用搅拌浆以300～500rpm转速搅拌30～40min，得到均匀的乳白色蜡乳液。
作为本发明所述双分散型复合蜡乳液的制备方法的一种优选方案，其中：所述搅拌，包括加入水，用搅拌浆以0.5k～0.8k rpm转速搅拌1～2min，重复加入水、搅拌；用搅拌浆以300～500rpm转速搅拌30～40min，得到均匀的乳白色蜡乳液。
作为本发明所述双分散型复合蜡乳液的制备方法的一种优选方案，其中：还包括，将权利要求6及权利要求7制得的乳白色蜡乳液混合。
作为本发明所述双分散型复合蜡乳液的制备方法的一种优选方案，其还包括，过滤：将搅拌后得到的蜡乳液进行过滤，得到均一稳定的乳白色、略透明的蜡乳液；添加：过滤后添加质量百分数为0.1％～1％的复合稳定剂和质量百分数为0.1％～1％的疏水剂。
作为本发明所述双分散型复合蜡乳液的制备方法的一种优选方案：所述复合稳定剂包括PVP、MgSO4，其中，所述PVP质量百分含量为0.1％、所述MgSO4质量百分含量为0.2％；所述疏水剂包括有机硅改性丙烯酸酯，所述有机硅改性丙烯酸酯质量百分含量为0.2％。
本发明的有益效果：本发明制备的蜡乳液所使用的乳化剂是由多种特定乳化剂复配得到的，这种复配乳化剂对混合蜡具有很好的乳化效果。本发明制备的蜡乳液是一种双分散型复合蜡乳液，即蜡质的粒径既有纳米级也有微米级，在织物表面形成微纳结构，从而赋予其优良的超疏水与防污的性能。本发明的蜡乳液采用特殊的稳定分散剂(多种特定的组合)，防止蜡微粒的聚集，达到了一般单一稳定剂所不具备的效果。本发明的蜡乳液是由几种特定的且具备特定比例的绿色环保的生物蜡组成。本发明的蜡乳液微粒粒径具有双分散的特点，即粒径大小由50nm-100nm和800nm-1100nm组成，而且加入特殊的分散稳定剂后具备良好的稳定性能。本发明的蜡乳液具有超疏水性能，将纯棉布浸渍在其中，后经轧车3浸2轧，再经预烘、烘燥后具有超疏水性能，接触角达161°。本发明的蜡乳液具有超疏水性能，将纯棉布浸渍在其中后经预烘、烘燥后具有超疏水性能，滚动角仅有2°，使得棉织物对水滴具有很小的粘附力。本发明的蜡乳液，对棉织物浸渍等工序处理，再将棉织物多次水洗或摩擦后其水接触角仍达到152°，滚动角为5°，具有良好的耐水洗与耐摩擦的性能。本发明制得的蜡乳液经180目钢丝网孔过滤后仅有少量细小颗粒残渣，说明原料使用效率高，高达99％。本发明采用自制的方法测定棉布的滚动角。本发明的蜡乳液具有绿色、环保、稳定性好等特点，区别于含氟超疏水材料对环境和人体都有害的缺点。本发明的蜡乳液生产工艺简单、便于储存、使用方便。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1：
⑴首先将20.23g复合蜡(M虫白蜡:M木蜡:M甘蔗蜡＝1:1:2)和1.03g(MMYRJ59:MGMS:MSDBS＝1:2:1)复合乳化剂置于烧杯内放入120℃的油浴锅内加热熔融；
⑵18min后完全熔融，然后用均质机以17k rpm转速搅拌3min，使得熔融的蜡与复合乳化剂充分混合；
⑶加入20mL热水，用搅拌浆以1.6k rpm搅1min后变得粘稠，随着时间推移，搅拌粘度越来越大，再分2次加入全部剩余热水，继续搅拌，直至粘稠逐渐降低并转变为乳液状；
⑷降低搅拌速度，用搅拌浆以350rpm转速搅拌30min,得到均匀的乳白色液体并含少量的气泡；
⑸将得到的乳液进行过滤，得到均一稳定的乳白色略透明的液体。
⑹按照上述步骤⑴、⑵、⑶、⑷、⑸进行相同实验，仅需将⑶中搅拌速度调至为0.8krpm。
⑺将步骤⑸、⑹得到的蜡乳液按照特定的配比复配，并加入一定量复合稳定剂，即0.1％MgSO4与0.2％的PVP(聚乙烯吡咯烷酮)复配和0.2％有机硅改性丙烯酸酯，便得到双分散型复合蜡乳液。
测试：
1.取4块棉布浸渍在由步骤⑺制备的蜡乳液中15min，后经轧车3浸2轧，然后取出并置于80℃烘箱内预烘8min，再在130℃烘箱内烘燥5min，最后将棉布置于室内冷却至室温。将水滴分别滴在冷却至室温的棉布上，水滴呈现出球形状，稍微将棉布倾斜一定角度，水珠能够自由滚动从而使棉布表现出优异的超疏水性能。
2.另取2块上述烘燥得到的棉布在DSA100接触角测量仪下测得接触角达161°，自制方法测得滚动角仅有2°。
3.使用Zeta电位与粒径分析仪测得由步骤⑸得到蜡乳液的粒径仅有50nm，由步骤⑹得到蜡乳液的粒径为820nm。
4.离心稳定性：按GB11543—89标准，将乳液放入离心机，在4000rpm的转速下离心10min，没有出现分层现象。
由该超疏水复合蜡乳液整理后的棉布使用AATCC1993WOB标准洗衣液，分别皂洗5、10、15、20次，测定皂洗后织物的静态接触角和静态吸水时间:
表1皂洗后织物的静态接触角和静态吸水时间
Figure BDA0001629903960000051
注：疏水等级100分，说明其疏水性最好。
由该超疏水复合蜡乳液整理后的棉布经25、50、100次摩擦后，测定其静态接触角与静态吸水时间：
表2静态接触角与静态吸水时间
Figure BDA0001629903960000052
注：疏水等级100分，说明其疏水性最好。
实施例2：
⑴首先将20.01g复合蜡(M虫白蜡:M木蜡:M甘蔗蜡＝1:3:1)和1.03g复合乳化剂(MMYRJ59:MGMS:MSDBS＝1:2:1)置于烧杯内放入120℃的油浴锅内加热熔融；
⑵17min后完全熔融，然后用均质机以17k rpm转速搅拌3min，使得熔融的蜡与复合乳化剂充分混合；
⑶加入20mL热水，用搅拌桨以1.5k rpm搅1mim后变得粘稠，随着时间推移，搅拌粘度越来越大，再分次加入全部剩余热水，继续搅拌，直至粘稠逐渐降低并转变为乳液状；
⑷降低搅拌速度，用搅拌浆以360rpm转速搅拌30min,得到均匀的乳白色液体并含少量的气泡；
⑸将得到的乳液进行过滤，得到均一稳定的乳白色略透明的液体。
⑹按照上述步骤⑴、⑵、⑶、⑷、⑸进行相同实验，仅需将⑶中搅拌速度调至为0.7krpm。
⑺将步骤⑸、⑹得到的蜡乳液按照特定的配比复配，并加入一定量复合稳定剂时(即0.1％MgSO4与0.2％的PVP复配)和0.2％有机硅改性丙烯酸酯，便得到双分散型复合蜡乳液。
测试：
1.取4块棉布浸渍在由步骤⑺制备的蜡乳液中15min，后经轧车3浸2轧，然后取出并置于80℃烘箱内预烘8min，再在120℃烘箱内烘燥5min，最后将棉布置于室内冷却至室温。将水滴滴在冷却至室温的棉布上，水珠呈现出球形状，稍微将棉布倾斜一定角度，水珠能够自由滚动从而使棉布表现出超疏水性能。
2.另取2块上述烘燥得到的棉布在DSA100接触角测量仪下测得接触角达159°，自制方法测得滚动角仅有3°。
3.使用Zeta电位与粒径分析仪测得由步骤⑸得到蜡乳液的粒径仅有64nm，由步骤⑹得到蜡乳液的粒径为900nm。
4.离心稳定性：按GB11543—89标准，将乳液放入离心机，在4000rpm的转速下离心10min，没有出现分层现象。
实施例3：
⑴首先将20.00g复合蜡(M虫白蜡:MPE蜡：M棕榈蜡＝1:1:2)和1.00g复合乳化剂(MMYRJ59:MGMS:MSDBS＝1:2:1)置于烧杯内放入120℃的油浴锅内加热熔融；
⑵15min后完全熔融，然后用均质机以17k rpm转速搅拌3min，使得熔融的蜡与复合乳化剂充分混合；
⑶加入20mL热水，用搅拌桨以1.5k rpm搅1mim后变得粘稠，随着时间推移，搅拌粘度越来越大，再分次加入全部剩余热水，继续搅拌，直至粘稠逐渐降低并转变为乳液状；
⑷降低搅拌速度，用搅拌浆以362rpm转速搅拌30min,得到均匀的乳白色液体并含少量的气泡；
⑸将得到的乳液进行过滤，并加入一定量复合稳定剂时(即0.1％MgSO4与0.2％的PVP复配)和0.2％有机硅改性丙烯酸酯，便得到均一稳定的乳白色略透明的液体。
测试：
1.取4块棉布浸渍在由步骤⑸制备的蜡乳液中15min，后经轧车3浸2轧，然后取出并置于80℃烘箱内预烘8min，再在120℃烘箱内烘燥5min，最后将棉布置于室内冷却至室温。将水滴分别滴在冷却至室温的棉布上，水珠略成球形状，并且水珠缓慢铺展开来，棉布没有表现出超疏水性。
2.另取2块上述烘燥得到的棉布在DSA100接触角测量仪下测得接触角仅132°，自制方法测得滚动角为13°。
3.使用Zeta电位与粒径分析仪测得由步骤⑸得到蜡乳液的粒径为364nm。
4.离心稳定性：按GB11543—89标准，将乳液放入离心机，在4000rpm的转速下离心10min，没有出现分层现象。
实施例:4：
⑴首先将20.00g复合蜡(M虫白蜡:MPE蜡：M棕榈蜡＝1:3:0)和1.00g复合乳化剂(MMYRJ59:MGMS:MSDBS＝1:1:0)置于烧杯内放入120℃的油浴锅内加热熔融；
⑵15min后完全熔融，然后用均质机以17k rpm转速搅拌3min，使得熔融的蜡与复合乳化剂充分混合；
⑶加入20mL热水，用搅拌桨以1.5k rpm搅1mim后变得粘稠，随着时间推移，搅拌粘度越来越大，再分次加入全部剩余热水，继续搅拌，直至粘稠逐渐降低并转变为乳液状；
⑷降低搅拌速度，用搅拌浆以360rpm转速搅拌30min,得到均匀的乳白色液体并含少量的气泡；
⑸将得到的乳液进行过滤，并加入一定量复合稳定剂时(即0.1％MgSO4与0.2％的PVP复配)和0.2％有机硅改性丙烯酸酯，便得到均一稳定的乳白色略透明的液体。
测试：
1.取4块棉布浸渍在由步骤⑸制备的蜡乳液中15min，后经轧车3浸2轧，然后取出并置于80℃烘箱内预烘8min，再在120℃烘箱内烘燥5min，最后将棉布置于室内冷却至室温。将水滴分别滴在冷却至室温的棉布上，水珠略成球形状，并且水珠缓慢铺展开来，棉布没有表现出超疏水性。
2.另取2块上述烘燥得到的棉布在DSA100接触角测量仪下测得接触角仅137°，自制方法测得滚动角为13°。
3.使用Zeta电位与粒径分析仪测得由步骤⑸得到蜡乳液的粒径为364nm。
4.离心稳定性：按GB11543—89标准，将乳液放入离心机，在4000rpm的转速下离心10min，没有出现分层现象。
实施例5：
⑴首先将20.00g复合蜡(M虫白蜡:M木蜡:M甘蔗蜡＝1:1:2)和1.00g复合乳化剂(MSpan-60:MTween-80＝1:2)置于烧杯内放入120℃的油浴锅内加热熔融；
⑵16min后完全熔融，然后用均质机以17k rpm转速搅拌3min，使得熔融的蜡与复合乳化剂充分混合；
⑶加入20mL热水，用搅拌桨以1.5k rpm搅1mim后变得粘稠，随着时间推移，搅拌粘度越来越大，再分次加入全部剩余热水，继续搅拌，直至粘稠逐渐降低并转变为乳液状；
⑷降低搅拌速度，用搅拌浆以360rpm转速搅拌30min,得到均匀的乳白色液体并含少量的气泡；
⑸将得到的乳液进行过滤，并加入一定量复合稳定剂时(即0.1％MgSO4与0.2％的PVP复配)和0.2％有机硅改性丙烯酸酯，便得到均一稳定的乳白色略透明的液体。
测试：
1.取4块棉布浸渍在由步骤⑸制备的蜡乳液中15min，后经轧车3浸2轧，然后取出并置于80℃烘箱内预烘8min，再在120℃烘箱内烘燥5min，最后将棉布置于室内冷却至室温。将水滴分别滴在冷却至室温的棉布上，水珠略成球形状，并且水珠缓慢铺展开来，棉布没有表现出超疏水性。
2.另取2块上述烘燥得到的棉布在DSA100接触角测量仪下测得接触角达145°，自制方法测得滚动角为11°。
3.使用Zeta电位与粒径分析仪测得由步骤⑸得到蜡乳液的粒径为316nm。
4.离心稳定性：按GB11543—89标准，将乳液放入离心机，在4000rpm的转速下离心10min，没有出现分层现象。
实施例6：
⑴首先将20.00g复合蜡(M虫白蜡:M木蜡:M甘蔗蜡＝1:1:2)和1.00g复合乳化剂(MSpan-60:M平平加O-20＝1:3)置于烧杯内放入120℃的油浴锅内加热熔融；
⑵17min后完全熔融，然后用均质机以1.7k rpm转速搅拌3min，使得熔融的蜡与复合乳化剂充分混合；
⑶加入20mL热水，用搅拌桨以1.5k rpm搅1mim后变得粘稠，随着时间推移，搅拌粘度越来越大，再分次加入全部剩余热水，继续搅拌，直至粘稠逐渐降低并转变为乳液状；
⑷降低搅拌速度，用搅拌浆以370rpm转速搅拌30min,得到均匀的乳白色液体并含少量的气泡；
⑸将得到的乳液进行过滤，并加入一定量复合稳定剂时(即0.1％MgSO4与0.2％的PVP复配)和0.2％有机硅改性丙烯酸酯，便得到均一稳定的乳白色略透明的液体。
测试：
1.取4块棉布浸渍在由步骤⑸制备的蜡乳液中15min，后经轧车3浸2轧，然后取出并置于80℃烘箱内预烘8min，再在120℃烘箱内烘燥5min，最后将棉布置于室内冷却至室温。将水滴分别滴在冷却至室温的棉布上，水珠略成球形状，并且水珠缓慢铺展开来，棉布没有表现出超疏水性。
2.另取2块上述烘燥得到的棉布在DSA100接触角测量仪下测得接触角达139°，自制方法测得滚动角为13°。
3.使用Zeta电位与粒径分析仪测得由步骤⑸得到蜡乳液的粒径为303nm。
4.离心稳定性：按GB11543—89标准，将乳液放入离心机，在4000rpm的转速下离心10min，没有出现分层现象。
实施例7：
选择不同蜡质及乳化剂制备的蜡乳液的接触角、滚动角、粒径实验结果如表3所示：
表3不同蜡质及乳化剂制备的蜡乳液的接触角、滚动角、粒径
Figure BDA0001629903960000091
Figure BDA0001629903960000101
说明：1.表中M乳化剂/M复合蜡＝3％-10％。
2.复合乳化剂HLB可以由单一乳化剂自身的HLB值及其百分比计算得到，计算公式为：HLB复合乳化剂＝HLBa*Ma/M复合乳化剂+HLBb*Mb/M复合乳化剂+HLBc*Mc/M复合乳化剂。
从上表可知由实验9与实验1相比较、实验9与实验3相比较说明蜡质的复配能够起到协同增效的作用。由实验13与实验1相比较、实验13与实验1相比较、实验13与实验3相比较，可以得出与每种蜡质单独使用(总量一致的情况下)相比，复合蜡的疏水效果显著更优，即本发明的蜡质的选择及特定配比，对于蜡乳液的疏水性起到了协同增效的作用。
由实验4与实验1相比较，说明MYRJ59与GMS复合使用比单独使用MYRJ59具有更好的疏水效果，因此MYRJ59与GMS具有协同增效作用。
当M虫白蜡:M木蜡:M甘蔗蜡＝1:0:3，MMYRJ59:MGMS:MSDBS＝1:1:2时，按照相同操作方法制备的复合蜡乳液处理棉布后，测得其接触角为145°，比实验9的配比疏水效果好，说明加入第三乳化剂SDBS，能够提高疏水效果，因此可知，MYRJ59、GMS、SDBS三者复配具有协同增效作用。
由实验12可知，本发明选用的蜡质及乳化剂的选择及特定配比，对于制得的蜡乳液的疏水性起到了协同增效的作用。
对照例1：
⑴首先将15g复合蜡(M虫白蜡:M木蜡:M甘蔗蜡＝1:0:3)和1.5g复合乳化剂(MMYRJ59:MGMS:MSDBS＝1:1:0)置于烧杯内放入120℃的油浴锅内加热熔融；
⑵19min后完全熔融，然后用均质机以17k rpm转速搅拌3min，使得熔融的蜡与复合乳化剂充分混合；
⑶加入20mL热水，用搅拌浆以1k rpm搅1mim后变得粘稠，随着时间推移，搅拌粘度越来越大，再分次加入全部剩余热水，继续搅拌，直至粘稠逐渐降低并转变为乳液状；
⑷降低搅拌速度，用搅拌浆以350rpm转速搅拌30min,得到均匀的乳白色液体并含少量的气泡；
⑸将得到的乳液进行过滤，并加入一定量复合稳定剂时(即0.1％MgSO4与0.2％的PVP复配)和0.2％有机硅改性丙烯酸酯，便得到均一稳定的乳白色略透明的液体。
测试：
1.取4块棉布浸渍在由步骤⑸制备的蜡乳液中15min，后经轧车3浸2轧，然后取出并置于80℃烘箱内预烘8min，再在120℃烘箱内烘燥5min，最后将棉布置于室内冷却至室温。将水滴分别滴在冷却至室温的棉布上，水珠略成球形状，并且水珠缓慢铺展开来，棉布没有表现出超疏水性。
2.另取2块上述烘燥得到的棉布在DSA100接触角测量仪下测得接触角达118°，自制方法测得滚动角为17°。
3.使用Zeta电位与粒径分析仪测得蜡乳液的粒径为348nm。
4.离心稳定性：按GB11543—89标准，将乳液放入离心机，在4000rpm的转速下离心10min，没有出现分层现象。
测量方法：
1.接触角测量方法：使用DSA100接触角测量仪，按照国家标准GB/T24368-2009测定。
2.滚动角测量方法：根据Zimmermann等人的研究，水滚动角测量的水滴体积为15uL，将织物样品附接在倾斜台上，通过注射器将水滴从1cm的高度处释放到织物基底上，此时织物基底需要倾斜以使水滴滚动或弹起，确定出最小倾斜角度ω，即是纺织品的滚动角(WSA)，每个样品在不同位置测量5次取平均值。
3.粒径测量方法：使用Zeta电位与粒径分析仪测定蜡乳液的粒径。
4.离心稳定性测量方法：按GB11543—89标准，将乳液放入离心机，在4000rpm的转速下离心10min，没有出现分层现象，即为稳定。
综上，本发明制备的蜡乳液所使用的乳化剂是由多种特定乳化剂复配得到的，这种复配乳化剂对混合蜡具有很好的乳化效果。本发明制备的蜡乳液是一种双分散型复合蜡乳液，即蜡质的粒径既有纳米级也有微米级，在织物表面形成微纳结构，从而赋予其优良的超疏水与防污的性能。本发明的蜡乳液采用特殊的稳定分散剂(多种特定的组合)，防止蜡微粒的聚集，达到了一般单一稳定剂所不具备的效果。本发明的蜡乳液是由几种特定的且具备特定比例的绿色环保的生物蜡组成。本发明的蜡乳液微粒粒径具有双分散的特点，即粒径大小由50nm-100nm和800nm-1100nm组成，而且加入特殊的分散稳定剂后具备良好的稳定性能。本发明的蜡乳液具有超疏水性能，将纯棉布浸渍在其中后经预烘、烘燥后具有超疏水性能，接触角达161°。本发明的蜡乳液具有超疏水性能，将纯棉布浸渍在其中后经预烘、烘燥后具有超疏水性能，滚动角仅有2°，使得棉织物对水滴具有很小的粘附力。本发明的蜡乳液，对棉织物浸渍等工序处理，再将棉织物多次水洗或摩擦后其水接触角仍达到152°，滚动角为5°，具有良好的耐水洗与耐摩擦的性能。本发明制得的蜡乳液经180目钢丝网孔过滤后仅有少量细小颗粒残渣，说明原料使用效率高，高达99％。本发明采用自制的方法测定棉布的滚动角。本发明的蜡乳液具有绿色、环保、稳定性好等特点，区别于含氟超疏水材料对环境和人体都有害的缺点。本发明的蜡乳液生产工艺简单、便于储存、使用方便。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种双分散型复合蜡乳液的制备方法，其特征在于：包括，
熔融：将虫白蜡、木蜡、甘蔗蜡的复合物及MYRJ59、GMS、SDBS的复合物混合，加热熔融；
均质：熔融后进行均质；
搅拌：均质后，搅拌至乳液状，得到所述蜡乳液；
其中，所述虫白蜡、木蜡、甘蔗蜡的质量分数为15～25份，其中，以质量比计，所述虫白蜡：木蜡：甘蔗蜡＝1：1：2，所述MYRJ59、GMS、SDBS的质量分数为1～5份，以质量比计，所述MYRJ59：GMS：SDBS＝1：2：1。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述加热熔融，温度为120℃～135℃，时间为15～20min。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述均质，包括用均质机以17k～20krpm转速搅拌10min。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述搅拌，包括加入水，用搅拌浆以1.5k～2krpm转速搅拌1～2min，重复加入水、搅拌；用搅拌浆以300～500rpm转速搅拌30～40min，得到均匀的乳白色蜡乳液。
5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述搅拌，包括加入水，用搅拌浆以0.5k～0.8krpm转速搅拌1～2min，重复加入水、搅拌；用搅拌浆以300～500rpm转速搅拌30～40min，得到均匀的乳白色蜡乳液。
6.如权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于：还包括，将权利要求4 及权利要求5制得的乳白色蜡乳液混合。
7.如权利要求2～5中任一所述的制备方法，其特征在于：还包括，
过滤：将搅拌后得到的蜡乳液进行过滤，得到均一稳定的乳白色、略透明的蜡乳液；
添加：过滤后添加质量百分数为0.1％～1％的复合稳定剂和质量百分数为0.1％～1％的疏水剂。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述复合稳定剂包括PVP、MgSO4，其中，所述PVP质量百分含量为0.1％、所述MgSO4质量百分含量为0.2％；所述疏水剂包括有机硅改性丙烯酸酯，所述有机硅改性丙烯酸酯质量百分含量为0.2％。
CN201810338402.0A 2018-04-16 2018-04-16 一种双分散型复合蜡乳液及其制备方法 Active CN108587193B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810338402.0A CN108587193B (zh) 2018-04-16 2018-04-16 一种双分散型复合蜡乳液及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810338402.0A CN108587193B (zh) 2018-04-16 2018-04-16 一种双分散型复合蜡乳液及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108587193A CN108587193A (zh) 2018-09-28
CN108587193B true CN108587193B (zh) 2021-05-11

Family

ID=63622726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810338402.0A Active CN108587193B (zh) 2018-04-16 2018-04-16 一种双分散型复合蜡乳液及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108587193B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109593468A (zh) * 2018-10-29 2019-04-09 江苏理工学院 一种利用天然蜡制备透明超疏水表面的方法
CN110983311B (zh) * 2019-11-29 2021-12-14 南京科润工业介质股份有限公司 乳化蜡作为成膜剂在工件余热发黑方面以及在制备余热发黑液方面的应用
CN111906009A (zh) * 2020-05-26 2020-11-10 赣南师范大学 一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6034158A (en) * 1998-07-07 2000-03-07 Milliken & Company Emulsified poly(oxyalkylenated) colorants for wax compositions
US7220288B2 (en) * 2002-08-13 2007-05-22 Belmay, Inc. Protection of fragrance in a wax candle using an antioxidant
CN104152055A (zh) * 2012-10-17 2014-11-19 北京桑普生物化学技术有限公司 一种用于制备皮革上光护理产品的浓缩液及用途
CN102942875B (zh) * 2012-10-17 2015-09-23 北京桑普生物化学技术有限公司 一种用于制备皮革上光护理产品的浓缩液及用途
CN106984511A (zh) * 2017-04-26 2017-07-28 大连工业大学 仿生可食用超疏水界面及其制备方法
CN107083191A (zh) * 2017-05-11 2017-08-22 冯智勇 一种具荷叶效应的超疏水自洁沥青漆

Also Published As

Publication number Publication date
CN108587193A (zh) 2018-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108587193B (zh) 一种双分散型复合蜡乳液及其制备方法
CN109281172B (zh) 核壳型无氟防水整理剂及其制备方法和应用
CN103289010B (zh) 核壳型纳米SiO2/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的制备方法
CN102159605B (zh) 水性聚合物分散组合物和表面处理剂
US11692069B2 (en) Method for making fluorocarbon free emulsions without using traditional surfactants/emulsifiers by emulsifying alkoxysilanes or other non-water soluble hydrophobizing agents using amino functional siloxanes and the uses thereof
CN102585618A (zh) 一种哑光耐污涂料及其制备方法
CN111172748B (zh) 一种纺织品用无氟防水剂及其制备方法
CN114941244B (zh) 一种尼龙织物的防水整理方法及防水整理液和防水成分
CN109667154A (zh) 一种有机硅增深整理剂及其制备工艺
CN1972966A (zh) 含有含氟共聚物的污垢脱离剂及其制造方法
Kim et al. Synthesis and surface properties of self-crosslinking core–shell acrylic copolymer emulsions containing fluorine/silicone in the shell
Pukale et al. Application of silicone surfactant along with hydrocarbon surfactants to textile washing for the removal of different complex stains
CN115380098B (zh) 亲水拒油性膜形成用液体组合物及其制造方法、亲水拒油性膜以及亲水拒油性无纺布
Grozea et al. Water-based, heat-assisted preparation of water-repellent cotton fabrics using graft copolymers
CN108017959A (zh) 一种大棚薄膜水性疏水涂料及其制备方法和应用
CN104233807A (zh) 一种低温水性防水剂及其生产工艺
CN111778729B (zh) 一种提高织物表面防水效果的有机硅组合物及其制备方法和应用
EP3362599A1 (en) Process for providing water repellency
Zhou et al. Synthesis of nano‐TiO2/fluorinated polyacrylate core‐shell latex and its application in fabric finishing
CN105088800A (zh) 一种低温水性防水剂及其生产工艺
CN108867033B (zh) 一种棉织物的改性SiO2溶胶超疏水整理剂及其制备方法和超疏水棉织物的制备方法
CN106120396A (zh) 一种环保型防泳移剂及其制备方法
CN114656586B (zh) 一种复合型无氟聚丙烯酸酯防水乳液及其制备方法和应用
Fan et al. Synthesis of core-shell fluorine-silicon containing polyacrylate latexes for water and oil repellent finishing of cotton fabric
CN114197211B (zh) 一种有机-无机杂化无氟防水材料及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant