專利名稱：用石油樹脂進行改性的石蠟乳液及其制備方法
用石油樹脂進行改性的石蠟乳液及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學化工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種用石油樹脂進行改性 的石蠟乳液及其制備方法。背景技術(shù)：
20世紀五十年代，美孚石油公司開始研究開發(fā)乳化蠟。到六十年代，美 國已普遍使用乳化蠟。七十年代，英國、聯(lián)邦德國、日本也開始研究和應用乳化蠟。我國乳化石蠟的研究和應用起步比較晚，目前的主要情況是乳化 石蠟的品種少、質(zhì)量差、生產(chǎn)規(guī)模小，不能滿足各行各業(yè)生產(chǎn)的需要。石蠟乳液由于在使用時不需加熱熔融、成膜均勻、覆蓋性好、易與其它 物質(zhì)的水辮液或乳狀液混合復合使用，具有安全、高效、經(jīng)濟、使用方便等 優(yōu)點，尤其是成膜均勻，細密，覆蓋性好，被廣泛應用于建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)、造 紙業(yè)、輕工橡膠業(yè)、人造板制造、制革等行業(yè)。中國專利CN1306012C公開了一種高穩(wěn)定性乳化石蠟的制造方法，其選取 陽離子表面活性劑聚氧乙烯十八垸基胺為乳化劑，在弱酸條件下對石蠟進行 乳化，得到高穩(wěn)定性的乳化石蠟。該發(fā)明在提高乳化石蠟穩(wěn)定性的條件下， 大幅度減少了乳化劑的用量，簡化了乳化石蠟的生產(chǎn)工序，降低了生產(chǎn)成本。中國專利CN86102129.A公開了一種高穩(wěn)定性的石蠟乳液，其以石蠟為主 原料，配以一定量的平衡劑、新的乳化劑和水，用相轉(zhuǎn)變?nèi)榛ㄖ瞥扇榛骸?該專利技術(shù)制取的乳液顆粒為l微米(um)，不易分層、容易保存，用它處理 織物時可以在較低溫度下固化成膜，能賦予織物以耐水性及耐用性能。中國專利CN1173527. A公開了一種用于人造板的蠟乳液及其制備方法， 其制備方法是將有機酸和胺放入熱水中，充分攪拌，再向其中加入熔化的石
蠟組分，最后在一定溫度下攪拌一定時間。該方法制備的防水蠟乳液顆粒細 而勻，使在制板工藝完成后的成品板內(nèi)無親水性殘留物，能較好地改善人造 板的防水性能。但石蠟乳液也存在黏附性差、耐水性差、熱穩(wěn)定性差等缺點。如何改進 石蠟乳液存在的缺點，目前在我國尚未有這方面的研究報道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能克服石蠟乳液附著 力差、耐水性差，耐酸堿性差等不足之處，利用石油樹脂進行改性的石蠟乳 液；本發(fā)明的另一個目的是提出一種用石油樹脂進行改性的石蠟乳液的制備 方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明用石油樹脂進行改性的石蠟乳液含有石蠟、石油樹脂、氧化蠟、石蠟乳化劑和水，其組分為石蠟2% 30%、石油樹脂2% 30%、氧化蠟O. 4% 12%、石蠟乳化劑O. 6% 12%、水16% 95%。所述的組分還可以是石蠟7. 5% 16. 5%、石油樹脂7.5% 16. 5%、氧化 蠟1.4% 5. 6%、石蠟乳化劑2. 2% 4. 5%，水56. 9% 81. 4%。所述的石蠟是全精練石蠟，或是半精練石蠟、或是全精練石蠟與半精練 石蠟的混合物，其中，全精練石蠟與半精練石蠟的混合比為1:1。所述的石油樹脂是Cg石油樹脂，或是C9石油樹脂與C5石油樹脂的混合物，其中，C9石油樹脂與C5石油樹脂的混合比為1:1。所述的石蠟乳化劑由陽離子型表面活性劑、陰離子表面活性劑和非離子 表面活性劑組成。所述的陽離子表面活性劑為十二烷基二甲基節(jié)氯化銨。所述的陰離子表面活性劑為碳鏈Cfd8的烷基苯磺酸鈉，或是烷基硫酸 鈉，或是烷基苯磺酸鈉與烷基硫酸鈉的混合物。所述的非離子表面活性劑為烷基醇酰胺。 所述的水可以是城市供應的自來水，也可以是去離子水。 本發(fā)明用石油樹脂進行改性的石蠟乳液的制備方法，其工藝步驟為(1) 原料熔化，將質(zhì)量為7. 5% 16. 5%的石蠟、7. 5% 16. 5%的石油樹脂、 1.4% 5.6%的氧化蠟、2.2% 4.5%的乳化劑置于高壓反應釜中，加熱到100。C 左右使其熔化；(2) 原料混合攪拌，在400r/min的轉(zhuǎn)速下將原料攪拌，混合均勻；(3) 油相中注水，將總量水的一半加熱至95'C，倒入攪拌混合的油相中， 并以800 1200r/min速度攪拌，并乳化10 30分鐘；(4) 乳液中注水，在乳化液中再加入總量水的另一半，常溫，無需加熱， 繼續(xù)攪拌，將攪拌的乳液降溫至4(TC出料，制得用石油樹脂改性的石蠟乳液。本發(fā)明的積極效果是石油樹脂是裂解石油制乙烯副產(chǎn)品C5、 C9餾分聚合 生成的低分子量的熱塑性類樹脂，具有混溶性好、熔點低、粘合性好、耐水、 耐化學藥品和價格低廉等特點，用石油樹脂來改性石蠟乳液，能改善蠟膜的 附著力、耐水性、耐酸堿性，大大改善石蠟乳液的不足之處；用石油樹脂改 性的石蠟乳液在性能和用途上有非常大的拓展，比如，用于紡織物的防水涂 層處理，可使紡織物具有良好的防水性、平滑性、透氣性和良好的手感；還 可用在汽車防銹、木材加工、園藝、農(nóng)林上光劑、果蔬保鮮、人造板制造等 應用領(lǐng)域。具體實施方式
以下給出本發(fā)明用石油樹脂進行改性的石蠟乳液及其制備方法的具體實 施方式。本發(fā)明用石油樹脂進行改性的石蠟乳液由石蠟、石油樹脂、氧化蠟、石 蠟乳化劑和水構(gòu)成；所述的石蠟可采用全精練石蠟，或半精練石蠟、或全精 練石蠟與半精練石蠟的混合物，其中，全精練石蠟與半精練石蠟的混合比為 1:1;所述的石油樹脂可以是C9石油樹脂，也可以是C9石油樹脂與Cs石油樹脂 的混合物，其中，C9石油樹脂與Cs石油樹脂的混合比為1:1;所述的石蠟乳化 劑由陽離子型表面活性劑、陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑組成，其 中，陽離子表面活性劑為十二烷基二甲基芐氯化銨，陰離子表面活性劑為碳 鏈d2-U的垸基苯磺酸鈉、或是烷基硫酸鈉、或是烷基苯磺酸鈉與烷基硫酸鈉 的混合物(可在市場上購買)，非離子表面活性劑為烷基醇酰胺；.所述的水 可以是城市水廠供應的自來水，也可以是去離子水，具體可按乳液的應用要 求來選擇。全精制石蠟是以減壓餾分油為原料，經(jīng)糠醛精制、酮苯脫蠟脫油、白土 補充精制等深加工而制得，外觀為白色或淡黃色的結(jié)晶體，其化學組成為多種垸烴的混合物，其中直鏈烷烴正構(gòu)型垸烴占多數(shù)(60%以上)，少數(shù)是異構(gòu) 烷烴(約20% 30%)和環(huán)垸烴(少于10%);其相對密度隨熔點的上升而增加，在一定溫度下具有良好的可塑性、絕緣性、密封性及可燃性，廣泛應用于包 裝、電子、紡織、蠟燭、蠟筆、火柴制造等行業(yè)。半精煉石蠟以含油蠟為原料，經(jīng)發(fā)汗或溶劑脫油、再經(jīng)白土或加氫精制 所得到，應用于蠟燭、蠟筆、蠟紙， 一般電訊器材及輕工、化工原料。C9石油樹脂是一種淺黃色至棕褐色塊(片)狀固體，軟化點80 14(TC，比 重0.970 0.975，不溶于水，易溶于有機溶劑，是以乙烯裝置生產(chǎn)過程的副 產(chǎn)物裂解C9為主要原料，經(jīng)聚合而成的熱塑性樹脂。在粘性、附著性及與其 他類型樹脂的相溶性方面，具有獨特的優(yōu)點，而被廣泛地應用在油漆，橡膠、 油墨、防火巻材、膠粘劑等多種領(lǐng)域中，產(chǎn)量逐年增加，已成為重要的石化 產(chǎn)品，聯(lián)產(chǎn)品芳烴溶劑具有溶解度強、毒性低等特點，可取代甲苯、二甲苯、 200tt汽油在農(nóng)藥和油漆中作為溶劑使用。C5石油樹脂以裂解乙烯副產(chǎn)的C5餾分為原料，經(jīng)陽離子催化聚合得到的功 能樹脂，其平均分子量為300—3000。該類樹脂主要鏈節(jié)為脂肪烴結(jié)構(gòu)，具有 酸值低，混溶性好，耐水、耐乙醇和耐化學藥品腐蝕等特性，并有調(diào)節(jié)黏性 和熱穩(wěn)定性好等特點，因此，廣泛應用于橡膠和黏合劑的增黏劑以及高固含
量涂料、交通漆、油墨、造紙等行業(yè)；另外，C5石油樹脂還可進一步接枝改 性而用于新的領(lǐng)域。在整個石油樹脂行業(yè)中，C5石油樹脂的產(chǎn)量一般約占35呢， 而在發(fā)達國家約占45%。氧化蠟是石蠟通過氧化改性引入一OH、 一C00H、 ~C=0、 一COOR等極性基 團，增加了石蠟的柔韌性。具有良好的乳化性能、顏料分散性、潤滑性能， 以及油溶性、柔韌性，可以部分或全部替代一些昂貴的巴西棕櫚蠟、蒙旦蠟、 川蠟、蜂蠟才能應用的領(lǐng)域，如皮革上光、汽車上光、皮鞋上光、家具上光 等。十二烷基二甲基芐氯化銨為無色粘稠透明液體，易溶于水、微溶于乙醇。 在水中離解產(chǎn)生陽離子活性基團，具有殺菌、乳化、抗靜電、柔軟等性能。 主要用于腈綸勻染劑、織物柔軟劑、抗靜電劑、大型石油化工裝置的水質(zhì)穩(wěn) 定劑、油田注水殺菌劑及傷口清洗、醫(yī)療器械、運輸工具、食品工廠設(shè)備、 游樂器械、公共設(shè)施等的消毒殺菌劑。十二烷基苯磺酸鈉是白色或微黃色粉狀，分子式為R-C6H4-S03Na (R=C10-C13)具有去污、潤濕、發(fā)泡、乳化、分散等性能，用于配制民用 及工業(yè)用洗滌用品。十二烷基硫酸鈉是月桂醇，經(jīng)三氧化硫磺化后中和、噴粉制得，屬陰離 子表面活性劑，易溶于水，具有良好的乳化、發(fā)泡、滲透、去污和分散性能， 泡沬豐富，生物降解快，廣泛用于牙膏、香波、洗發(fā)膏、洗發(fā)香波、洗衣粉、 液洗、化妝品以及制藥、造紙、建材、化工等行業(yè)。烷基醇酰胺又稱尼諾爾，是非離子型表面活性劑最重要的一類，采用各 種脂肪酸和不同烷醇胺制得，通常由月桂酸和乙醇胺或二乙醇胺縮合而成， 易溶于水，具有濕潤、凈洗、乳化、抗靜電等性能，泡沫穩(wěn)定性好，對皮膚 刺激性小，對水有高效的增稠作用，在重街洗滌劑、輕垢洗滌劑和餐具洗滌 劑中用作穩(wěn)泡劑和增泡劑，能提高洗滌劑的去污力，對脫除動物油、植物油、 礦物油的油垢效果明顯，并能增加洗滌劑的粘度，是液體洗滌劑不可缺少的 重要組分。以下提供本發(fā)明用石油樹脂進行改性的石蠟乳液三個組分的實施例。 實施例l半精練石蠟8. 5%， C9石油樹脂7. 5%，氧化石蠟2. 5%，石蠟乳化劑2. 5%， 水79% 。 實施例2全精練石蠟15%， C9石油樹脂15%，氧化石蠟5%，石蠟乳化劑4. 5%， 水60. 5%。 實施例3半精練石蠟6. 5%，全精練石蠟6. 5%，"石油樹脂5%， Cs石油樹脂5%， 氧化石蠟3%，石蠟乳化劑4%，水70%;其中， 全精練石蠟與半精練石蠟的混合比為l: 1; Cg石油樹脂與Cs石油樹脂的混合比為1:1 。
權(quán)利要求
1、一種用石油樹脂進行改性的石蠟乳液，其特征是，含有石蠟、石油樹脂、氧化蠟、石蠟乳化劑和水，其組分為石蠟2％～30％、石油樹脂2％～30％、氧化蠟0.4％～12％、石蠟乳化劑0.6％～12％、水16％～95％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用石油樹脂進行改性的石蠟乳液，其特征在于， 所述的組分為石蠟7. 5% 16. 5%、石油樹脂7. 5% 16. 5%、氧化蠟l. 4°/。 5. 6%、 石蠟乳化劑2. 2% 4. 5%，水56. 9% 81. 4%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用石油樹脂進行改性的石蠟乳液，其特征在于， 所述的石蠟是全精練石蠟，或是半精練石蠟、或是全精練石蠟與半精練石蠟 的混合物，其中，全精練石蠟與半精練石蠟的混合比為l:l。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用石油樹脂進行改性的石蠟乳液，其特征在于，所述的石油樹脂是"石油樹脂，或是G石油樹脂與C5石油樹脂的混合物，其中，C9石油樹脂與Cs石油樹脂的混合比為1:1。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用石油樹脂進行改性的石蠟乳液，其特征在于， 所述的石蠟乳化劑由陽離子型表面活性劑、陰離子表面活性劑和非離子表面 活性劑組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用石油樹脂進行改性的石蠟乳液，其特征在于， 所述的陽離子表面活性劑為十二烷基二甲基芐氯化銨。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用石油樹脂進行改性的石蠟乳液，其特征在于， 所述的陰離子表面活性劑為碳鏈C12-C18的烷基苯磺酸鈉，或是烷基硫酸鈉。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用石油樹脂進行改性的石蠟乳液，其特征在于， 所述的非離子表面活性劑為烷基醇酰胺。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用石油樹脂進行改性的石蠟乳液，其特征在于， 所述的水是城市供應的自來水，也可以是去離子水。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用石油樹脂進行改性的石蠟乳液的制備方法， 其工藝步驟為 (1) 原料熔化，將質(zhì)量為7. 5% 16. 5%的石蠟、7. 5% 16. 5%的石油樹脂、 1.4% 5.6%的氧化蠟、2.2% 4.5%的乳化劑置入高壓反應釜中，加熱到10(TC 左右使其熔化；(2) 原料混合攪拌，在400r/min的轉(zhuǎn)速下將原料攪拌，混合均勻；(3) 油相中注水，將總量一半的水加熱至95"C，倒入攪拌混合的油相中， 并以800 1200r/min速度攪拌，并乳化10 30分鐘；(4) 乳液中注水，在乳化液中再加入總量另一半的水，無需加熱，繼續(xù) 攪拌，將攪拌的乳液降溫至4(TC出料，制得用石油樹脂改性的石蠟乳液。
全文摘要
本發(fā)明用石油樹脂進行改性的石蠟乳液含有石蠟、石油樹脂、氧化蠟、石蠟乳化劑和水，其組分為石蠟2％～30％、石油樹脂2％～30％、氧化蠟0.4％～12％、石蠟乳化劑0.6％～12％、水16％～95％；其制備方法的工藝步驟為(1)將原料置于高壓反應釜中，加熱到100℃左右使其熔化；(2)將原料以400r/min速度攪拌均勻；(3)將總量水的一半加熱至95℃倒入油相，以800～1200r/min速度攪拌，并乳化10～30分鐘；(4)在乳化液中再加入總量水的另一半，常溫，無需加熱，繼續(xù)攪拌，降溫至40℃出料，制得用石油樹脂改性的石蠟乳液。本發(fā)明的積極效果是用石油樹脂改性的石蠟乳液，能大大地改善蠟膜的附著力、耐水性和耐酸堿性，在性能和用途上有非常大的拓展。
文檔編號C08L91/06GK101108985SQ200710044948
公開日2008年1月23日 申請日期2007年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日
發(fā)明者呂全海, 吳俊嶺, 唐芳珍, 張建雨, 王文強, 胡景娜 申請人:華東理工大學