本發(fā)明屬化工品技術領域,涉及一種石蠟乳液及其制備方法。
背景技術:
石蠟一般采用具有親水親油基團的表面活性劑作為乳化劑制備乳液。如申請?zhí)枮?01410092390.x的中國發(fā)明專利采用脂肪醇聚乙烯基醚、十二烷基苯磺酸鈉、山梨醇月桂酸單酯、吐溫等乳化劑;申請?zhí)枮?01210276776.7的中國發(fā)明專利采用硬脂酸和氨水(形成硬脂酸銨)乳化劑;申請?zhí)枮?01410016131.9的中國發(fā)明專利中第一乳化劑包括聚醚多元醇、烷基酚聚氧乙烯醚和多元醇脂肪酸酯中的一種或幾種,第二乳化劑包括堿金屬的脂肪酸鹽;申請?zhí)枮?01210026033.4的中國發(fā)明專利采用(由馬來酸酐和氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或環(huán)己胺的一種或多種反應而成的)馬來酸胺/銨和一種或多種反應型乳化劑(磺化十二醇烯丙基甘油丁酸酯鈉鹽、磺化十二醇甲基丙烯酸或peo-r-ma-40);申請?zhí)枮?01210204108.3的中國發(fā)明專利公開一種石蠟pickering乳液(pickering乳液指采用超細的固體顆粒作乳化劑制得的乳液),但仍采用超細顆粒量的2~6倍的脂肪醇聚氧乙烯醚和/或甘油脂肪酸酯乳化劑。上述石蠟乳液表面活性劑用量一般都比較大,且所制得的乳液失水后形成的蠟膜親水性大,抗水性能受到影響。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種不采用表面活性劑作乳化劑的石蠟乳液及其制備方法,而且得到石蠟乳液失水固化后的蠟膜抗水性高,穩(wěn)定性好。
本發(fā)明以如下技術方案解決上述技術問題:
本發(fā)明石蠟乳液主要由以下按重量份配比的組分制成:
石蠟20~50份,蜂蠟0~5份,硬脂酸1~2份,巴西棕櫚蠟0~5份,脫臭煤油0~5份,水60~155份,聚乙烯醇1.5~2.5份,淀粉0~2份,聚乙烯吡咯烷酮0.1~0.5份,甘油0~0.8份,硼化合物0.03~0.07份,防霉劑0~0.2份。
本發(fā)明所述聚乙烯醇選擇醇解度為99%或88%或92%、聚合度為1700~2500的產品;所述硼化物為十水硼砂(na2b4o7·10h2o)、五水硼砂(na2b4o7·5h2o)、無水硼砂(na2b4o7)、硼酸(h3bo3)和三氧化二硼(b2o3)中的一種或幾種混合;所述防霉劑為季銨鹽、異噻唑啉酮和2-硫氰基甲基硫代苯并噻唑中一種或幾種混合,其中異噻唑啉酮為5-氯-2-甲基-1-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-1-異噻唑啉-3-酮的混合物。
本發(fā)明所述石蠟乳液的制備方法包括如下操作步驟:
①將油相組分石蠟、蜂蠟、硬脂酸、巴西棕櫚蠟、脫臭煤油于80±5℃下混合攪拌至物料熔融均勻,備用;
②將水加入乳化裝置的夾層加熱乳化釜內,升溫至50~55℃,攪拌下加入聚乙烯醇、淀粉、聚乙烯吡咯烷酮和甘油,繼續(xù)攪拌升溫至80~90℃使物料溶解完全;然后開啟乳化裝置,將①已熔融好的油相組分泵入乳化釜內,于80±5℃下乳化20min;
③在步驟②的混合物料中加入硼化物和防霉劑,繼續(xù)保溫乳化10min;
④取乳化釜內的乳液樣品檢測,乳化合格后關停乳化裝置,開啟冷卻水將乳液冷卻至≤40℃,再經均質機均質或用200目濾袋過濾后出料,即制得成品。
步驟③中,硼化物在加入前預先用熱水溶解成質量濃度為5%的硼化物水溶液。
本發(fā)明石蠟乳液作為混凝土養(yǎng)護涂層、水果保護膜、人造板防水劑和木材干燥防裂劑使用。
本發(fā)明石蠟乳液,采用的乳化劑用量相對較小,固形物中石蠟含量相對比例大,且主乳化劑聚乙烯醇的親水性較常用的表面活性劑相對較小,故失水固化后的蠟膜抗水性提高。乳液穩(wěn)定性好,靜置3個月不分層,在離心機3000r/min轉速下離心30min不分層。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的技術方案作一步的描述:
本發(fā)明一種石蠟乳液,其組成為(重量份):石蠟20~50份,蜂蠟0~5份,硬脂酸1~2份,巴西棕櫚蠟0~5份,脫臭煤油0~5份,水60~155份,聚乙烯醇1.5~2.5份,淀粉0~2份,聚乙烯吡咯烷酮0.1~0.5份,甘油0~0.8份,硼化合物0.03~0.07份,防霉劑0~0.2份。
本發(fā)明石蠟乳液的制備方法是:
①將油相組分石蠟、蜂蠟、硬脂酸、巴西棕櫚蠟、脫臭煤油加入至溫度為(80±5)℃的熔化釜中,保溫攪拌至物料熔融均勻,備用;
②將水加入帶有乳化剪切機或循環(huán)乳化泵等乳化裝置的夾層加熱乳化釜內,升溫至50~55℃,攪拌下加入聚乙烯醇、淀粉、聚乙烯吡咯烷酮和甘油,繼續(xù)攪拌升溫至80~90℃使物料溶解完全;開啟乳化裝置,將步驟①已熔融好的油相組分泵入乳化釜內,于(80±5)℃保溫乳化20min;
③往步驟②中的混合物料加入硼化物(硼化物預先用熱水溶解成質量濃度5%的水溶液)和防霉劑,繼續(xù)保溫乳化10min;
④取乳化釜內的乳液樣品檢測,乳化合格后關停乳化裝置,開啟冷卻水將乳化釜內乳液冷卻至≤40℃,經均質機均質或用200目濾袋過濾后出料。
本發(fā)明所述的聚乙烯醇,選擇完全醇解或部分醇,如醇解度99%、88%或92%的產品;聚合度為1700~2500的產品。
所述硼化物,為十水硼砂(na2b4o7·10h2o)、五水硼砂(na2b4o7·5h2o)、無水硼砂(na2b4o7)、硼酸(h3bo3)和三氧化二硼(b2o3)中的一種或幾種混合。
所述的防霉劑,為季銨鹽或異噻唑啉酮或2-硫氰基甲基硫代苯并噻唑,其中異噻唑啉酮是5-氯-2-甲基-1-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-1-異噻唑啉-3-酮的混合物。
本發(fā)明所述的石蠟乳液可用作混凝土養(yǎng)護涂層、水果保護膜、人造板防水劑和木材干燥防裂劑使用。
以下是本發(fā)明的具體實施例:
實施例1
①將石蠟350kg、蜂蠟50kg、硬脂酸10kg、巴西棕櫚蠟50kg、脫臭煤油22kg加入到(80±5)℃的熔化釜中,保溫攪拌至物料熔融均勻;
②將水1550kg加入帶有循環(huán)乳化泵的夾層加熱乳化釜內,升溫至55℃,攪拌下加入醇解度88%、聚合度2000的聚乙烯醇15kg、淀粉20kg和聚乙烯吡咯烷酮5kg,繼續(xù)攪拌升溫至80℃使物料溶解完全。開啟乳化泵,將步驟①已熔融好的油相組分泵入乳化釜內,于(80±5)℃保溫乳化20min;
③往步驟②中的混合物料加入五水硼砂0.3kg,三氧化二硼0.2kg(硼砂、三氧化二硼預先用熱水10kg溶解)和二癸基二甲基氯化銨1kg,繼續(xù)保溫乳化10min;
④取乳化釜內乳液樣品流水冷卻至室溫,離心檢測合格(離心機轉速5000r/min,離心時間5min不分層)。關停乳化泵,開啟冷卻水將乳化釜內乳液冷卻至30℃,用均質機均質出料。
制得的石蠟乳液固形物含量為25%,可用作水果保護膜使用。
實施例2
①將石蠟500kg、蜂蠟25kg、硬脂酸20kg、脫臭煤油50kg加入(80±5)℃的熔化釜中,保溫攪拌至物料熔融均勻;
②將水645kg加入帶有乳化剪切機的夾層加熱乳化釜內,升溫至50℃,攪拌下加入醇解度99%、聚合度1700的聚乙烯醇25kg、淀粉15kg、聚乙烯吡咯烷酮1kg和甘油8kg,繼續(xù)攪拌升溫至90℃使物料溶解完全。開啟乳化剪切機,將步驟①已熔融好的油相組分泵入乳化釜內,于(80±5)℃下保溫乳化20min;
③往步驟②中的混合物料加入十水硼砂0.2kg、硼酸0.5kg(硼砂和硼酸預先用熱水14kg溶解)、異噻唑啉酮1.3kg和2-硫氰基甲基硫代苯并噻唑0.7kg,繼續(xù)保溫乳化10min;
④取乳化釜內乳液樣品流水冷卻至室溫,離心檢測不合格(離心機轉速5000r/min,離心時間5min,乳液上層有約2mm高清液)。繼續(xù)保溫乳化10min,再取乳化釜內乳液樣品流水冷卻至室溫,離心檢測合格(離心機轉速5000r/min,離心時間5min不分層)。關停剪切機,開啟冷卻水將乳化釜內乳液冷卻至40℃,用200目濾袋過濾出料。
制得的石蠟乳液固形物含量為50%,可用作木材干燥防裂劑使用。
實施例3
①將石蠟450kg、硬脂酸15kg加入(80±5)℃的熔化釜中,保溫攪拌至物料熔融均勻;
②將水590kg加入帶有循環(huán)乳化泵的夾層加熱乳化釜內,升溫至55℃,攪拌下加入醇解度92%、聚合度2500的聚乙烯醇20kg和聚乙烯吡咯烷酮2kg,繼續(xù)攪拌升溫至92℃使物料溶解完全。開啟乳化泵,將步驟①已熔融好的油相組分泵入乳化釜內,于(80±5)℃保溫乳化20min;
③往步驟步驟②中的混合物料加入無水硼砂0.3kg(無水硼砂預先用熱水6kg溶解),繼續(xù)保溫乳化10min;
④取乳化釜內乳液樣品流水冷卻至室溫,離心檢測合格(離心機轉速5000r/min,離心時間5min不分層)。關停乳化泵,開啟冷卻水將乳化釜內乳液冷卻至35℃,用200目濾袋過濾后出料。
制得的石蠟乳液固形物含量為45%,可用作人造板防水劑使用。
實施例4
①將石蠟200kg、硬脂酸10kg加入到(80±5)℃的熔化釜中,保溫攪拌至物料熔融均勻;
②將水955kg加入帶有乳化剪切機的夾層加熱乳化釜內,升溫至50℃,攪拌下加入醇解度92%、聚合度2500的聚乙烯醇15kg、淀粉10kg、聚乙烯吡咯烷酮1kg和甘油5kg,繼續(xù)攪拌升溫至90℃使物料溶解完全。開啟乳化剪切機,將步驟①已熔融好的油相組分泵入乳化釜內,于(80±5)℃保溫乳化20min;
③往步驟②中的混合物料加入硼酸0.7kg(硼酸預先用熱水14kg溶解)和2-硫氰基甲基硫代苯并噻唑1kg,繼續(xù)保溫乳化10min;
④取乳化釜內乳液樣品流水冷卻至室溫,離心檢測合格(離心機轉速5000r/min,離心時間5min不分層)。關停剪切機,開啟冷卻水將乳化釜內乳液冷卻至≤40℃,經均質機均質后出料。
制得的石蠟乳液固形物含量為20%,可用作混凝土養(yǎng)護乳液涂層使用。