CN114133150A - 一种高闪点环保型乳化油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高闪点环保型乳化油及其制备方法，按重量百分比计，高闪点环保型乳化油由以下原料组成：去离子水41％～50％、植物油41％～45％、复配乳化剂2％～3％、稳定剂1％～2％、引发剂0.05％、单体1％、憎水剂0.50％、增稠剂0.60％、净味剂4％～6％、消泡剂0.05％～0.1％；其中，单体为甲基丙烯酸羟乙酯，引发剂为过硫酸铵。本发明产品闪点高，大大提高了成品保温玻璃棉的阻燃性能，且玻璃纤丝柔顺不易断裂，防尘率高，防水率高；此外，本发明制备工艺简单，反应条件要求低，且相当环保。
Description
技术领域
本发明涉及乳化油技术领域，尤其涉及一种高闪点环保型乳化油及其制备方法。
背景技术
玻璃棉/岩棉的粉尘及纤丝柔韧性，是玻纤棉生产过程中重点关注的项目。在玻璃棉/岩棉生产中，到处飞散的玻纤粉尘不仅给整个工厂车间带来清洁卫生问题，更重要的是，细小的玻纤粉尘和尖锐的纤丝直接伤害操作工人的皮肤、眼睛、鼻腔、口腔和肺部。玻璃棉/岩棉粉尘中有害化学物质更具有毒性和致癌性，危害人体健康。
目前，在玻璃棉/岩棉生产中用于降低粉尘、使纤丝柔顺的国内外传统乳化油主体材料为石蜡油和烷烃油，闪点低于300℃，气味大，并不环保且能源有限，不利于可持续发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种高闪点环保型乳化油及其制备方法，解决了现有技术中在玻璃棉/岩棉生产中用于降低粉尘、使纤丝柔顺的国内外传统乳化油主体材料不够环保、闪点低以及所制得的产品防水率低而易形成玻纤粉尘危害工人健康的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种高闪点环保型乳化油，按重量百分比计，由以下原料组成：
其中，单体为甲基丙烯酸羟乙酯，引发剂为过硫酸铵。
作为在一些具体的技术方案中，植物油选自亚麻油、菜籽油、棕榈油中的任意一种。
作为在一些具体的技术方案中，复配乳化剂为由质量比为1：1.5的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和乙氧基化烷基硫酸钠复配组成。
作为在一些具体的技术方案中，稳定剂为聚乙烯醇BP17。
作为在一些具体的技术方案中，憎水剂为二甲基硅油。
作为在一些具体的技术方案中，增稠剂为羟丙基甲基纤维素。
作为在一些具体的技术方案中，净味剂为尿素。
作为在一些具体的技术方案中，消泡剂为有机硅氧烷。
作为优选的技术方案，按重量百分比计，所述的高闪点环保型乳化油由以下原料组成：
其中，单体为甲基丙烯酸羟乙酯，引发剂为过硫酸铵。
第二方面，本发明提供了上述的高闪点环保型乳化油的制备方法，包括以下步骤：
S1、按配比称取各组分，将植物油和憎水剂置于高速分散釜中，设置800rpm以上的转速进行高速分散5～10min；
S2、加入复配乳化剂高速分散5～10min；
S3、加入去离子水高速乳化10～20min；
S4、加入稳定剂高速分散至温度达到50～65℃；
S5、加入引发剂分散5分钟后，加入单体聚合反应30min；
S6、加入增稠剂高速分散30min；
S7、降低转速至500rpm以下，加入净味剂低速分散30min；
S8、待乳液温度降至常温，加入消泡剂消除乳液泡沫；
S9、调整乳液粘度至2000±500cps，过滤包装，即得高闪点环保型乳化油。
与现有技术相比，本发明提供了一种高闪点环保型乳化油及其制备方法，具备以下有益效果：
(1)本发明主体材料为具有极高闪点的植物油，闪点高于320℃，新型环保，且为可再生能源材料，在岩棉生产时不易燃烧，并可以减少生产时的烟雾和不良气味，大大提高了成品保温棉的阻燃性能；
(2)与憎水剂在憎水效果上的互补，抗水性强，憎水率高达99.5％以上，提高了成品保温棉的防水防潮性能；
(3)本发明产品可增强岩棉/玻璃棉的机械加工性能，使纤维的强度和静电吸附力有所提高，纤丝不易断裂，不易飞散粉尘，防尘率高达99％以上，玻纤棉粉尘含量低于0.1％；提升岩棉/玻璃棉纤维的柔韧性，不易扎手；提高纤维的光泽度，使纤丝外观靓丽；
(4)本产品对其他需要混溶的化学品具有优良的兼容性和稳定性；与应用工艺中搭配使用的水性酚醛树脂相容性好，与应用工艺中搭配使用的丙烯酸树脂相容性佳，与应用工艺中搭配使用的玉米胶相容性好；在应用中具有清洗和润滑管道系统的作用，使管道不易堵塞，喷嘴不易堵塞；
(5)本发明的乳化工艺比起传统的升温乳化工艺更加简单，更加安全、快速；反应条件要求低，低温反应；且添加材料具有自动冷却降温作用，节能环保。
具体实施方式
下面将通过详细的实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例所用的原料均可通过市面购买获得。
实施例1
本实施例提供了一种高闪点环保型乳化油，按重量百分比计，由以下原料组成：
其中，单体为甲基丙烯酸羟乙酯，引发剂为过硫酸铵；稳定剂为聚乙烯醇BP17；憎水剂为二甲基硅油；增稠剂为羟丙基甲基纤维素；净味剂为尿素；消泡剂为有机硅氧烷；
植物油为菜籽油；复配乳化剂为由1％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和1.5％的乙氧基化烷基硫酸钠复配组成。
该高闪点环保型乳化油的制备方法包括以下步骤：
S1、按配比称取各组分，将菜籽油和憎水剂二甲基硅油置于高速分散釜中，设置1000rpm以上的转速进行高速分散5min；
S2、缓慢加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵，再加入乙氧基化烷基硫酸钠，高速分散5min至溶液变稠；
S3、缓慢加入去离子水高速乳化20min；
S4、加入稳定剂聚乙烯醇BP17提高转速至1500rpm分散至温度达到60℃；
S5、加入引发剂过硫酸铵分散5分钟后，加入单体甲基丙烯酸羟乙酯进行聚合反应30min；
S6、加入增稠剂羟丙基甲基纤维素高速分散30min；
S7、降低转速至500rpm以下，加入尿素低速分散30min；
S8、待乳液在尿素的降温作用下温度降至常温，加入消泡剂有机硅氧烷消除乳液泡沫；
S9、最后，加水调整乳液粘度至2000±500cps，过滤包装，即得高闪点环保型乳化油。
实施例2
本实施例提供了一种高闪点环保型乳化油，按重量百分比计，由以下原料组成：
其中，单体为甲基丙烯酸羟乙酯，引发剂为过硫酸铵；稳定剂为聚乙烯醇BP17；憎水剂为二甲基硅油；增稠剂为羟丙基甲基纤维素；净味剂为尿素；消泡剂为有机硅氧烷；
植物油为亚麻油；复配乳化剂为由0.8％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和1.2％的乙氧基化烷基硫酸钠复配组成。
该高闪点环保型乳化油的制备方法包括以下步骤：
S1、按配比称取各组分，将亚麻油和憎水剂二甲基硅油置于高速分散釜中，设置1000rpm以上的转速进行高速分散10min；
S2、缓慢加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵，再加入乙氧基化烷基硫酸钠，高速分散8min至溶液变稠；
S3、缓慢加入去离子水高速乳化10min；
S4、加入稳定剂聚乙烯醇BP17提高转速至1500rpm分散至温度达到50℃；
S5、加入引发剂过硫酸铵分散5分钟后，加入单体甲基丙烯酸羟乙酯进行聚合反应30min；
S6、加入增稠剂羟丙基甲基纤维素高速分散30min；
S7、降低转速至500rpm以下，加入尿素低速分散30min；
S8、待乳液在尿素的降温作用下温度降至常温，加入消泡剂有机硅氧烷消除乳液泡沫；
S9、最后，加水调整乳液粘度至2000±500cps，过滤包装，即得高闪点环保型乳化油。
实施例3
本实施例提供了一种高闪点环保型乳化油，按重量百分比计，由以下原料组成：
其中，单体为甲基丙烯酸羟乙酯，引发剂为过硫酸铵；稳定剂为聚乙烯醇BP17；憎水剂为二甲基硅油；增稠剂为羟丙基甲基纤维素；净味剂为尿素；消泡剂为有机硅氧烷；
植物油为棕榈油；复配乳化剂为由1.2％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和1.8％的乙氧基化烷基硫酸钠复配组成。
该高闪点环保型乳化油的制备方法包括以下步骤：
S1、按配比称取各组分，将棕榈油和憎水剂二甲基硅油置于高速分散釜中，设置1000rpm以上的转速进行高速分散10min；
S2、缓慢加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵，再加入乙氧基化烷基硫酸钠，高速分散10min至溶液变稠；
S3、缓慢加入去离子水高速乳化15min；
S4、加入稳定剂聚乙烯醇BP17提高转速至1500rpm分散至温度达到65℃；
S5、加入引发剂过硫酸铵分散5分钟后，加入单体甲基丙烯酸羟乙酯进行聚合反应30min；
S6、加入增稠剂羟丙基甲基纤维素高速分散30min；
S7、降低转速至500rpm以下，加入尿素低速分散30min；
S8、待乳液在尿素的降温作用下温度降至常温，加入消泡剂有机硅氧烷消除乳液泡沫；
S9、最后，加水调整乳液粘度至2000±500cps，过滤包装，即得高闪点环保型乳化油。
具体的，为验证本发明的有益效果，特做以下典型性能测试。
一、相容性测试
(1)与水溶性测试：取500ml烧杯，加入350ml水，再加入50ml实施例成品乳化油，500rpm转速搅拌10分钟后静置30分钟，观察溶液是否有分层现象，观察溶液表面是否有浮油现象。
(2)与酚醛树脂相容性测试：在500ml烧杯中注入150g水，注入150g水性酚醛树脂，500rpm转速搅拌20分钟，再注入100g实施例成品乳化油，搅拌体系1小时，观察体系的稳定性能，记录是否有破乳、分层或漂油现象。
(3)与丙烯酸树脂相容性测试：在500ml烧杯中注入150g水，注入150g水性丙烯酸树脂，500rpm转速搅拌20分钟，再注入100g实施例成品乳化油，搅拌体系1小时，观察体系的稳定性能，记录是否有破乳、分层或漂油现象。
二、闪点测试
使用SYA-3536A闪点测试仪，按照GB/T 3536-2008石油产品闪点和燃点的测定克利夫兰开口杯法进行测定。
三、憎水率测试
实施例产品应用后按照GB/T 10299-2011绝热材料憎水性试验方法，进行测试应用产品。
四、粉尘含量测试
参考玻璃纤维行业粉尘浓度分散度的测定方法或参考GBZ/T 192.1-2007工作场所空气中粉尘测定方法进行产品现场应用测试。
以上的性能测试的结果如下表所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施例。
Claims (10)
1.一种高闪点环保型乳化油，其特征在于，按重量百分比计，由以下原料组成：
其中，单体为甲基丙烯酸羟乙酯，引发剂为过硫酸铵。
2.根据权利要求1所述的高闪点环保型乳化油，其特征在于，植物油选自亚麻油、菜籽油、棕榈油中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的高闪点环保型乳化油，其特征在于，复配乳化剂为由质量比为1：1.5的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和乙氧基化烷基硫酸钠复配组成。
4.根据权利要求1所述的高闪点环保型乳化油，其特征在于，稳定剂为聚乙烯醇BP17。
5.根据权利要求1所述的高闪点环保型乳化油，其特征在于，憎水剂为二甲基硅油。
6.根据权利要求1所述的高闪点环保型乳化油，其特征在于，增稠剂为羟丙基甲基纤维素。
7.根据权利要求1所述的高闪点环保型乳化油，其特征在于，净味剂为尿素。
8.根据权利要求1所述的高闪点环保型乳化油，其特征在于，消泡剂为有机硅氧烷。
9.根据权利要求1所述的高闪点环保型乳化油，其特征在于，按重量百分比计，由以下原料组成：
其中，单体为甲基丙烯酸羟乙酯，引发剂为过硫酸铵。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的高闪点环保型乳化油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按配比称取各组分，将植物油和憎水剂置于高速分散釜中，设置800rpm以上的转速进行高速分散5～10min；
S2、加入复配乳化剂高速分散5～10min；
S3、加入去离子水高速乳化10～20min；
S4、加入稳定剂高速分散至温度达到50～65℃；
S5、加入引发剂分散5分钟后，加入单体聚合反应30min；
S6、加入增稠剂高速分散30min；
S7、降低转速至500rpm以下，加入净味剂低速分散30min；
S8、待乳液温度降至常温，加入消泡剂消除乳液泡沫；
S9、调整乳液粘度至2000±500cps，过滤包装，即得高闪点环保型乳化油。
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