專利名稱：金屬硬脂酸鹽潤滑劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬硬脂酸鹽潤滑劑及其制備方法，主要用作造紙涂布過程的功 能性助劑。
背景技術(shù)：
金屬硬脂酸鹽潤滑劑(鈣、鋇、鋅、鎂等)產(chǎn)品由于在造紙涂布過程中，能夠改進(jìn)紙 張涂料的流平性和潤滑性，增進(jìn)粘合性，賦予紙張涂層以平滑和光澤，并能防止龜裂.改善 涂布紙的印刷適應(yīng)性，越來越受到人們的重視。隨著人們對金屬硬脂酸鹽類產(chǎn)品開發(fā)的不 斷深入，石化、油漆、醫(yī)藥等眾多行業(yè)也大量的使用硬脂酸鹽類產(chǎn)品。目前，生產(chǎn)此類產(chǎn)品的 廠家大多采用復(fù)分解法或直接法生產(chǎn)，但是復(fù)分解法具有生產(chǎn)效率低、能耗及水耗高等缺 點。直接法中隨著硬脂酸鹽沉淀的不斷生成，物料漸漸粘稠，難以有效攪拌，致使物料無法 充分反應(yīng)，使得產(chǎn)物中含有一部分未反應(yīng)的硬脂酸和金屬氫氧化物。吳茂英在CN 200510033678. 0公開指出，金屬化合物在硬脂酸熔點以下攪拌混合 然后加熱至硬脂酸熔點以上采用直接法反應(yīng)，可以得到金屬硬脂酸鹽類產(chǎn)品，但是產(chǎn)物中 仍有一部分原料不能完全反應(yīng)，從而影響產(chǎn)品的最終應(yīng)用效果。潘宏等在CN 105觀46中公 開指出，以有機(jī)溶劑為介質(zhì)，可以加速反應(yīng)并使反應(yīng)進(jìn)行得較完全，但是在介質(zhì)回收以及廢 液排放等方面又存在問題，并且造成進(jìn)一步的環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種金屬硬脂酸鹽潤滑劑及其制備方法和應(yīng)用，以解決現(xiàn)有 技術(shù)和工藝存在的上述缺陷。本發(fā)明的方法，包括如下步驟將熔融態(tài)硬脂酸和催化劑的混合物加入分散劑、金屬氫氧化物水溶液、金屬氧化 物水溶液或碳酸鹽水溶液，在60 90°C下反應(yīng)0. 5 4. 0小時，降溫出料，然后收集所述的 金屬硬脂酸鹽潤滑劑；所述的分散劑選自聚乙烯醇或聚丙烯酸鈉，分散劑用量為硬脂酸重量的1 5%。所述的催化劑選自雙氧水、乙醇或冰醋酸，催化劑用量為硬脂酸重量的0. 5 5. 0% ；所述金屬氫氧化物水溶液、金屬氧化物水溶液或碳酸鹽水溶液的重量濃度為5 15% ；以干基金屬氫氧化物、金屬氧化物或碳酸鹽的摩爾計，金屬氫氧化物、金屬氧化物或 碳酸鹽的摩爾用量與硬脂酸摩爾用量比為1 1.2 1 2.0。所述的金屬氫氧化物優(yōu)選氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化鎂或氫氧化鉛；所述氧化物優(yōu)選氧化鈣、氧化鎂、氧化鋇或氫化鉛；所述碳酸鹽優(yōu)選堿式碳酸鋅、碳酸鎂、碳酸鋇或碳酸鉛；本發(fā)明獲得的金屬硬脂酸鹽潤滑劑，可用于造紙涂布過程的功能性助劑，以較好 地改善成紙的白度和平滑度。
本發(fā)明制備的金屬硬脂酸鹽潤滑劑，首先將分散劑和金屬氫氧化物、氧化物或碳 酸鹽水溶液加入釜底，然后加入熔融態(tài)硬脂酸和催化劑；在此過程中，分散劑能夠使堿性化 合物分散更均勻，使原料的比表面積增大，從而與硬脂酸的反應(yīng)接觸面積增大，這樣使得反 應(yīng)更完全；而且由于堿性化合物一直處于過量狀態(tài)，它能最大限度地保證反應(yīng)體系的粘度 不能過大，否則硬脂酸過量時，會增大體系粘度，反應(yīng)不充分。當(dāng)分散均勻后再加入催化劑， 是為了加速反應(yīng)的進(jìn)行，使反應(yīng)進(jìn)行得更加徹底。離心后的廢水由于體系中氫氧化鈣過量，通過檢測廢水中氫氧化鈣的含量，通過 計算可以回收再利用，直接用于下一周期時反應(yīng)初期所需用水，而且由于循環(huán)水中不含其 它無機(jī)鹽，可以無限期循環(huán)使用，大大節(jié)約了水資源，是一種環(huán)境友好型制備方法。本發(fā)明制備的金屬硬脂酸鹽潤滑劑，25°C時粘度為60 350mpa · s，平均粒徑為 55 360nm，重量固含量為20% 58%。得到的金屬硬脂酸鹽潤滑劑具有穩(wěn)定性好、粘度 低、粒徑小等優(yōu)點，在涂布應(yīng)用方面的性能也有較大的提高。
具體實施例方式實施例1將571克熔融態(tài)硬脂酸和1480克重量濃度為5 %的氫氧化鈣水溶液加入5000mL 四口燒瓶中，加熱升溫至80°C，然后加入17克聚乙烯醇和95克重量濃度為30%的雙氧水， 在80°C下反應(yīng)1小時，降溫出料，將得到的產(chǎn)物離心脫水，收集廢水，以備回收利用，并采用 機(jī)械方法將產(chǎn)物分散、均質(zhì)，即得到硬脂酸鈣潤滑劑。所得產(chǎn)品25°C時粘度為320mpa · s (NDJ-I旋轉(zhuǎn)粘度計測得，下同)，平均粒徑為 360nm(JL-5500激光粒度分布測試儀測得，下同)，重量固含量為30%。實施例2將17克聚乙烯醇和1480克重量濃度為5%氫氧化鈣水溶液加入5000mL四口燒瓶 中，加熱升溫至50°C，攪拌至氫氧化鈣完全溶解，然后滴加95克重量濃度為30%的雙氧水 和571克熔融態(tài)硬脂酸，在80°C下反應(yīng)1小時，降溫出料，將得到的產(chǎn)物離心脫水，收集廢 水，以備回收利用，并采用機(jī)械方法將產(chǎn)物分散、均質(zhì)，即得到硬脂酸鈣潤滑劑。所得產(chǎn)品25°C時粘度為230mpa · s，平均粒徑為122nm，重量固含量為31%。實施例3將6克聚乙烯醇和2508克重量濃度為12%氫氧化鋇水溶液，加入5000mL四口燒 瓶中，加熱升溫至60°C，攪拌至氫氧化鋇完全溶解，然后滴加12克冰醋酸和600克熔融態(tài)硬 脂酸，在90°C下反應(yīng)0. 5小時，將得到的產(chǎn)物離心脫水，收集廢水，以備回收利用，并采用機(jī) 械方法將產(chǎn)物分散、均質(zhì)，即得到硬脂酸鋇潤滑劑。所得產(chǎn)品25°C時粘度為60mpa *s，平均 粒徑^Onm，重量固含量為觀％。實施例4將38克聚丙烯酸鈉和690克重量濃度為15%氫氧化鎂水溶液(此處用水為離心 脫水后的廢水回收再利用)加入5000mL四口燒瓶中，加熱升溫至85°C，攪拌至氫氧化鎂完 全溶解，然后滴加7克乙醇和762克熔融態(tài)硬脂酸，在60°C下反應(yīng)4小時，將得到的產(chǎn)物離 心脫水，收集廢水，以備回收利用，并采用機(jī)械方法將產(chǎn)物分散、均質(zhì)，即得到硬脂酸鎂潤滑 劑。所得產(chǎn)品25°C時粘度為350mpa · s，平均粒徑55nm，重量固含量為58%。
實施例5將5. 5克聚丙烯酸鈉和2762克重量濃度為10%堿式碳酸鋅水溶液加入5000mL 四口燒瓶中，加熱升溫至65°C，攪拌至堿式碳酸鋅完全溶解，然后滴加1. 8克冰醋酸和367 克熔融態(tài)硬脂酸，在85°C下反應(yīng)2. 5小時，將得到的產(chǎn)物離心脫水，收集廢水，以備回收利 用，并采用機(jī)械方法將產(chǎn)物分散、均質(zhì)，即得到硬脂酸鋅潤滑劑。所得產(chǎn)品25°C時粘度為 270mpa · s，平均粒徑140nm，重量固含量為20%。實施例6涂布紙樣指標(biāo)應(yīng)用結(jié)果
權(quán)利要求
1.金屬硬脂酸鹽潤滑劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟將熔融態(tài)硬脂酸和 催化劑的混合物加入分散劑、金屬氫氧化物水溶液、金屬氧化物水溶液或碳酸鹽水溶液，在 60 90°C下反應(yīng)0. 5 4. 0小時，然后收集所述的金屬硬脂酸鹽潤滑劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的分散劑選自聚乙烯醇或聚丙烯酸 鈉，分散劑用量為硬脂酸重量的1 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的催化劑選自雙氧水、乙醇或冰醋 酸，催化劑用量為硬脂酸重量的0. 5 5. 0%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬氫氧化物水溶液、金屬氧化物 水溶液或碳酸鹽水溶液的重量濃度為5 15% ；以干基金屬氫氧化物、金屬氧化物或碳 酸鹽的摩爾計，金屬氫氧化物、金屬氧化物或碳酸鹽的摩爾用量與硬脂酸摩爾用量比為 1 1. 2 1 2. 0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項所述的方法，其特征在于，所述的金屬氫氧化物優(yōu)選氫氧 化鈣、氫氧化鋇、氫氧化鎂或氫氧化鉛。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項所述的方法制備的金屬硬脂酸鹽潤滑劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬硬脂酸鹽潤滑劑的應(yīng)用，其特征在于，用于造紙涂布過 程的功能性助劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬硬脂酸鹽潤滑劑及其制備方法和應(yīng)用，制備方法包括如下步驟將熔融態(tài)硬脂酸和催化劑的混合物加入分散劑、金屬氫氧化物水溶液、金屬氧化物水溶液或碳酸鹽水溶液，在60～90℃下反應(yīng)0.5～4.0小時，然后收集所述的金屬硬脂酸鹽潤滑劑。本發(fā)明制備的金屬硬脂酸鹽潤滑劑，25℃時粘度為60～350mpa·s，平均粒徑為55～360nm，重量固含量為20％～58％。得到的金屬硬脂酸鹽潤滑劑具有穩(wěn)定性好、粘度低、粒徑小等優(yōu)點，在涂布應(yīng)用方面的性能也有較大的提高。
文檔編號C07C51/41GK102041152SQ201010296988
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者周海波, 施曉旦, 王養(yǎng)臣 申請人:上海東升新材料有限公司