一種制備水性硬脂酸鋅分散液的方法及其產(chǎn)品與應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種制備水性硬脂酸鋅分散液的方法，該方法先將乳化劑A、乳化劑B和硬脂酸鋅干粉混合，攪拌加熱熔融，得到油相混合液；另外將分散劑溶解于去離子水中，加熱后，緩慢滴加至所述油相混合液中，出料，制得所述水性硬脂酸鋅分散液。所述方法采用了合適的乳化劑A與乳化劑B并結(jié)合了熔融轉(zhuǎn)相工藝，方便快捷地制備出所需的硬脂酸鋅分散液，且最終產(chǎn)品的粒徑小、分布窄，具有優(yōu)越的應(yīng)用前景和市場(chǎng)潛力。
【專利說(shuō)明】
-種制備水性硬脂酸巧分散液的方法及其產(chǎn)品與應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于化工助劑技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種制備水性硬脂酸鋒分散液的方法和由該 方法制得的水性硬脂酸鋒分散液及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 硬脂酸鋒通常被用作潤(rùn)滑劑，廣泛應(yīng)用于橡膠、造紙、涂料和化妝品等行業(yè)。硬脂 酸鋒潤(rùn)滑劑為水不溶性金屬皂類表面活性劑，一般將其制為水性分散液。因?yàn)樗杂仓?鋒分散液經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，一直作為涂布加工紙、橡膠、塑料和涂料的重要助劑之一。
[0003] -般地，硬脂酸鋒分為固性硬脂酸鋒和水性硬脂酸鋒兩類。而現(xiàn)有技術(shù)中相應(yīng)的 硬脂酸鋒的生產(chǎn)方法有兩種:水法和烙融法。通常來(lái)說(shuō)，水法生產(chǎn)地硬脂酸鋒顯酸性，烙融 法顯堿性。水法又稱濕法，在水為介質(zhì)的條件下，加入催化劑，控制一定的溫度、壓力，然后 加入金屬氨氧化物，通過(guò)催化劑將金屬離子置換到催化劑上，然后通過(guò)催化劑本身再置換 到硬脂酸上，從而達(dá)到生成金屬鹽的目的。催化劑經(jīng)過(guò)后序處理，循環(huán)利用。硬脂酸鹽經(jīng)過(guò) 離屯、、烘干、研磨得到目數(shù)在200-600目的符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。水法生產(chǎn)通常硬脂酸會(huì)稍 過(guò)量，因此反應(yīng)后成品顯酸性。烙融法又稱干法，是指在烙融的硬脂酸中，直接加入金屬氧 化物(氧化鋒)和催化劑，控制一定的溫度壓力及攬拌速度，通過(guò)反應(yīng)得到硬脂酸鹽。干法生 產(chǎn)的產(chǎn)品由于催化劑的存在一般的反應(yīng)結(jié)果都可W得到完全反應(yīng)，金屬氧化物稍過(guò)量，因 此檢測(cè)上的時(shí)候產(chǎn)品顯堿性。
[0004] 目前，水性硬脂酸鋒分散液的生產(chǎn)已遍布全國(guó)各地，但是由于市售的水性硬脂酸 鋒分散液往往采用多步法制得，即先制成硬脂酸鋒干粉，再進(jìn)行研磨、分散獲得，往往在制 備過(guò)程中需要多次加料，工藝較復(fù)雜，成本高，所得產(chǎn)品的粒徑粗大且粒徑不均勻。隨著造 紙、橡膠和涂料行業(yè)的發(fā)展，粒徑粗大的水性硬脂酸鋒分散液已滿足不了現(xiàn)實(shí)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，為了尋找合適的原料與方法用于制備 水性硬脂酸鋒分散液，發(fā)明人擬設(shè)計(jì)了 一種制備方法:采用適當(dāng)?shù)娜榛瘎〢與乳化劑B并結(jié) 合烙融轉(zhuǎn)相工藝，W獲得對(duì)生成的硬脂酸鋒更好的乳化效果。
[0006] 因此，本發(fā)明的第一方面，提供了一種制備水性硬脂酸鋒分散液的方法，其包括W 下步驟：
[0007] (1)將乳化劑A、乳化劑B和硬脂酸鋒干粉混合，并攬拌加熱烙融，得到油相混合液； [000引（2)將分散劑溶解于去離子水中，加熱后，緩慢滴加至所述油相混合液中，在滴加 過(guò)程中，逐漸發(fā)生由油包水轉(zhuǎn)相至水包油的過(guò)程；出料，制得所述水性硬脂酸鋒分散液；
[0009]其中，各反應(yīng)物料的質(zhì)量份配比如下： 去離子水 48~65份 硬脂酸鮮干粉 26~48份
[0010] 乳化劑A 1瓜3.5憐 乳化劑B I~3份 分散劑 5~18份。
[0011] 在上述方法中，所述乳化劑A選自W下任一種或多種的組合:十二烷基硫酸鋼、十 二烷基苯橫酸鋼、脂肪酸甲醋乙氧基化物的橫酸鹽、壬基酪聚氧乙締酸橫酸鋼;所述乳化劑 B選自W下任一種或多種的組合：司盤60、壬基酪聚環(huán)氧乙締酸、硬脂酸甘油醋、烷基酪聚氧 乙締酸、乙二醇脂肪酸醋、脂肪酸甲醋與環(huán)氧乙燒的縮合物、失水山梨醇單油酸醋、失水山 梨醇單硬脂酸醋、聚氧化乙締單月桂酸醋、聚氧化乙締藍(lán)麻油。
[0012] 優(yōu)選地，在上述方法中，所述乳化劑A選自W下任一種或多種的組合:十二烷基硫 酸鋼、十二烷基苯橫酸鋼、脂肪酸甲醋乙氧基化物的橫酸鹽。
[0013] 優(yōu)選地，在上述方法中，所述乳化劑B選自W下任一種或多種的組合：司盤60、硬脂 酸甘油醋、失水山梨醇單油酸醋。
[0014] 優(yōu)選地，在上述方法中，所述分散劑為丙締酸鋼均聚物和/或丙締酸鋼與馬來(lái)酸酢 的共聚物。
[0015] 本發(fā)明的第二方面，提供了一種水性硬脂酸鋒分散液，其由本發(fā)明的第一方面所 述的方法制得。
[0016] 本發(fā)明的第=方面，提供了一種造紙涂布潤(rùn)滑劑，其包含本發(fā)明的第二方面所述 的水性硬脂酸鋒分散液。
[0017] 本發(fā)明的第四方面，提供了一種熱敏紙的增感劑，其包含本發(fā)明的第二方面所述 的水性硬脂酸鋒分散液。
[0018] 本發(fā)明的第五方面，提供了一種水性涂料功能性助劑，其包含本發(fā)明的第二方面 所述的水性硬脂酸鋒分散液。
[0019] 值得一提的是，在本發(fā)明所提供的制備水性硬脂酸鋒分散液的方法中，將硬脂酸 鋒干粉與乳化劑混合并加熱烙融，快速攬拌使體系獲得大量能量，配合步驟(2)加入的分散 劑，硬脂酸鋒粒度變細(xì)，比表面積增大，內(nèi)能增加，處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)，趨向于兩相分離， 此時(shí)體系中的乳化劑，減少了兩相的界面張力，并形成堅(jiān)固的雙電層保護(hù)膜，W阻止硬脂酸 鋒團(tuán)聚，使體系處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。
[0020] 本發(fā)明所提供的制備水性硬脂酸鋒分散液的方法，所采用的烙融轉(zhuǎn)相工藝，實(shí)際 上是一個(gè)乳化過(guò)程，整個(gè)過(guò)程既經(jīng)歷了相態(tài)轉(zhuǎn)變又經(jīng)歷了乳液類型的轉(zhuǎn)變。將硬脂酸鋒干 粉與乳化劑混合并烙融，有利于加入水相時(shí)降低兩相間界面張力，減少乳化所需要的剪切 和分散能力，有利于乳化劑分子恰當(dāng)?shù)嘏帕性诮缑婺ど?，得到W/0型乳液;持續(xù)緩慢滴加加 水，可逐漸把W/0型轉(zhuǎn)相成0/W型，當(dāng)水加入到一定量時(shí)粘度突然由大變小，運(yùn)時(shí)把剩余的水 快速加入，乳液變得很稀，表示相轉(zhuǎn)變完成。
[0021] 因此，采用本發(fā)明所述的方法制備的水性硬脂酸鋒分散液粘度小，儲(chǔ)藏穩(wěn)定性好， 并且所得硬脂酸鋒顆粒的粒徑小、分布窄;此外，該方法本身操作簡(jiǎn)單、節(jié)省生產(chǎn)時(shí)間，能夠 有效地克服現(xiàn)有工藝的缺點(diǎn)；因此，具有優(yōu)越的應(yīng)用前景和市場(chǎng)潛力。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明并不限于W下實(shí)施方 式。
[0023] 本發(fā)明的第一方面，提供了一種制備水性硬脂酸鋒分散液的方法，其包括W下步 驟：
[0024] (1)將乳化劑A、乳化劑B和硬脂酸鋒干粉混合，并攬拌加熱烙融，得到油相混合液；
[0025] (2)將分散劑溶解于去離子水中，加熱后，緩慢滴加至所述油相混合液中，出料，審U 得所述水性硬脂酸鋒分散液；
[0026] 其中，各反應(yīng)物料的質(zhì)量份配比如下： 去離子水 48~65份 硬脂酸巧干粉 然~48份
[0027] 乳化劑A 1.2~3.5份 乳化劑B 1~3份 分散劑 5~18份。
[0028] 其中，所述乳化劑A選自W下任一種或多種的組合:十二烷基硫酸鋼、十二烷基苯 橫酸鋼、脂肪酸甲醋乙氧基化物的橫酸鹽、壬基酪聚氧乙締酸橫酸鋼;所述乳化劑B選自W 下任一種或多種的組合：司盤60、壬基酪聚環(huán)氧乙締酸、硬脂酸甘油醋、烷基酪聚氧乙締酸、 乙二醇脂肪酸醋、脂肪酸甲醋與環(huán)氧乙燒的縮合物、失水山梨醇單油酸醋、失水山梨醇單硬 脂酸醋、聚氧化乙締單月桂酸醋、聚氧化乙締藍(lán)麻油。
[0029] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述乳化劑A選自W下任一種或多種的組合:十二烷基硫酸 鋼、十二烷基苯橫酸鋼、脂肪酸甲醋乙氧基化物的橫酸鹽。
[0030] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述乳化劑B選自W下任一種或多種的組合：司盤60、硬脂 酸甘油醋、失水山梨醇單油酸醋。
[0031] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述分散劑為丙締酸鋼均聚物和/或丙締酸鋼與馬來(lái)酸酢 的共聚物。
[0032] 本發(fā)明的第二方面，提供了一種水性硬脂酸鋒分散液，其由本發(fā)明的第一方面所 述的方法制得。
[0033] 本發(fā)明的第=方面，提供了一種造紙涂布潤(rùn)滑劑，其包含本發(fā)明的第二方面所述 的水性硬脂酸鋒分散液。
[0034] 本發(fā)明的第四方面，提供了一種熱敏紙的增感劑，其包含本發(fā)明的第二方面所述 的水性硬脂酸鋒分散液。
[0035] 本發(fā)明的第五方面，提供了一種水性涂料功能性助劑，其包含本發(fā)明的第二方面 所述的水性硬脂酸鋒分散液。
[0036] 下述制備水性硬脂酸鋒分散液的方法中的步驟如無(wú)特別說(shuō)明均為常規(guī)方法，所述 原料如無(wú)特別說(shuō)明均能從公開商業(yè)途徑獲得。
[0037]實(shí)施例1
[003引將2g十二烷基硫酸鋼、1.?十二烷基苯橫酸鋼、0.9g司盤60、2g硬脂酸甘油醋和 40g硬脂酸鋒干粉加入到四口燒瓶中，混合攬拌，并加熱至135°C~165°C烙融，得到油相混 合液；
[0039] 將6g丙締酸鋼均聚物加入到盛有60g去離子水的燒杯中，加熱至75~90°C，并緩慢 滴加至四口燒瓶中的所述油相混合液中；隨著滴加的進(jìn)行，溫度將升至l〇〇°C左右，且粘度 逐漸增大，當(dāng)粘度由大突然變小時(shí)，表示轉(zhuǎn)相至水包油已完成，此時(shí)立即迅速加完剩下的丙 締酸鋼均聚物的水溶液;冷卻，出料，即可得到所述水性硬脂酸鋒分散液。測(cè)得所述水性硬 脂酸鋒分散液的粘度為9ImPa ? S (25 °C時(shí)，NDJ-旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)得，下同），重量固含量為 46.2%。
[0040] 實(shí)施例2
[0041] 將Ig十二烷基硫酸鋼、1. Sg脂肪酸甲醋乙氧基化物的橫酸鹽、1.?失水山梨醇單 油酸醋、〇.6g硬脂酸甘油醋和35g硬脂酸鋒干粉加入到四口燒瓶中，混合攬拌，并加熱至135 °C~165 °C烙融，得到油相混合液；
[0042] 將Sg丙締酸鋼與馬來(lái)酸酢的共聚物加入到盛有5?去離子水的燒杯中，加熱至75 ~90°C，并緩慢滴加至四口燒瓶中的所述油相混合液中；隨著滴加的進(jìn)行，溫度將升至100 °C左右，且粘度逐漸增大，當(dāng)粘度由大突然變小時(shí)，表示轉(zhuǎn)相至水包油已完成，此時(shí)立即迅 速加完剩下的丙締酸鋼與馬來(lái)酸酢的共聚物的水溶液;冷卻，出料，即可得到所述水性硬脂 酸鋒分散液。測(cè)得所述水性硬脂酸鋒分散液的粘度為84mPa?s(25°C時(shí)，NDJ-旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè) 得，下同），重量固含量為44%。
[0043] 實(shí)施例3
[0044] 將0.9g十二烷基硫酸鋼、1.知十二烷基苯橫酸鋼、1.地司盤60、0.5g硬脂酸甘油醋 和45g硬脂酸鋒干粉加入到四口燒瓶中，混合攬拌，并加熱至135°C~165°C烙融，得到油相 混合液；
[0045] 將4g丙締酸鋼均聚物和3g丙締酸鋼與馬來(lái)酸酢的共聚物加入到盛有70g去離子水 的燒杯中，加熱至75~90°C，并緩慢滴加至四口燒瓶中的所述油相混合液中；隨著滴加的進(jìn) 行，溫度將升至l〇〇°C左右，且粘度逐漸增大，當(dāng)粘度由大突然變小時(shí)，表示轉(zhuǎn)相至水包油已 完成，此時(shí)立即迅速加完剩下的丙締酸鋼均聚物和丙締酸鋼與馬來(lái)酸酢的共聚物的水溶 液;冷卻，出料，即可得到所述水性硬脂酸鋒分散液。測(cè)得所述水性硬脂酸鋒分散液的粘度 為SOmPa ? s(25°C時(shí)，NDJ-旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)得，下同），重量固含量為42.8%。
[0046] 此外，對(duì)W上實(shí)施例1-3所制得的水性硬脂酸鋒分散液進(jìn)行粒徑檢測(cè)（采用四川 化-1155粒徑分布儀），測(cè)得的結(jié)果見下表1:
[0047]
[004引表1
[0049] 由上表1中的數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明所提供的方法采用了合適的乳化劑A與乳化劑B并 結(jié)合烙融轉(zhuǎn)相工藝，方便快捷地制備出所需的硬脂酸鋒分散液，且最終產(chǎn)品的粒徑小、分布 窄，具有優(yōu)越的應(yīng)用前景和市場(chǎng)潛力。
[0050] W上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是，其只是作為范例，本發(fā)明并不 限于W上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和 替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和 修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制備水性硬脂酸鋅分散液的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將乳化劑A、乳化劑B和硬脂酸鋅干粉混合，并攪拌加熱熔融，得到油相混合液； (2) 將分散劑溶解于去離子水中，加熱后，緩慢滴加至所述油相混合液中，出料，制得所 述水性硬脂酸鋅分散液； 其中，各反應(yīng)物料的質(zhì)量份配比如下： 去離子水 48-65份 硬脂酸鋅千粉 26~48份 乳化劑A 1,2~3.5份 乳化劑B 1~3份 分散劑 5~份;： 其中，所述乳化劑A選自以下任一種或多種的組合:十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸 鈉、脂肪酸甲酯乙氧基化物的磺酸鹽、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉； 其中，所述乳化劑B選自以下任一種或多種的組合：司盤60、壬基酚聚環(huán)氧乙烯醚、硬脂 酸甘油酯、烷基酚聚氧乙烯醚、乙二醇脂肪酸酯、脂肪酸甲酯與環(huán)氧乙烷的縮合物、失水山 梨醇單油酸酯、失水山梨醇單硬脂酸酯、聚氧化乙烯單月桂酸酯、聚氧化乙烯蓖麻油。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備水性硬脂酸鋅分散液的方法，其特征在于，所述乳化劑A 選自以下任一種或多種的組合:十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪酸甲酯乙氧基化 物的磺酸鹽。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備水性硬脂酸鋅分散液的方法，其特征在于，所述乳化劑B 選自以下任一種或多種的組合:司盤60、硬脂酸甘油酯、失水山梨醇單油酸酯。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備水性硬脂酸鋅分散液的方法，其特征在于，所述分散劑為 丙烯酸鈉均聚物和/或丙烯酸鈉與馬來(lái)酸酐的共聚物。5. -種水性硬脂酸鋅分散液，其特征在于，所述水性硬脂酸鋅分散液由上述任一項(xiàng)權(quán) 利要求所述的方法制得。6. -種造紙涂布潤(rùn)滑劑，其特征在于，其包含根據(jù)權(quán)利要求5所述的水性硬脂酸鋅分散 液。7. -種熱敏紙的增感劑，其特征在于，其包含根據(jù)權(quán)利要求5所述的水性硬脂酸鋅分散 液。8. -種水性涂料功能性助劑，其特征在于，其包含根據(jù)權(quán)利要求5所述的水性硬脂酸鋅 分散液。
【文檔編號(hào)】C09D7/12GK106012671SQ201610453581
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月21日
【發(fā)明人】施曉旦, 于廣偉, 王虎, 金霞朝
【申請(qǐng)人】上海東升新材料有限公司