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CN102827378A - 一种连续制备蜡乳液的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于精细化工聚合物材料技术领域，具体涉及一种连续制备蜡乳液的方法。采用连续式乳化机进行制备，所述乳化机有两个原料进口，使油相和水相在进入乳化机之后才进行混合；油相通过失重式给料机进行计量并通过螺杆式挤出机熔化后进入乳化机，水相经计量泵计量通过加热器后进入乳化机；乳化完成后，高温蜡乳液通过换热器降温，即得到常温蜡乳液。本发明能够明显克服高压釜式乳化工艺的缺点，其体积小，产量大，能够瞬间完成乳化，安全性很高。

Description

一种连续制备蜡乳液的方法
技术领域
本发明属于精细化工聚合物材料技术领域，具体涉及一种连续式蜡乳液的制备方法。
背景技术
蜡乳液是天然蜡，矿物蜡以及合成蜡在添加了乳化剂的条件下，通过乳化工艺制的水性乳状液。
蜡乳液广泛用于皮革、纺织、人造板、造纸、农业、建筑业、石油业、涂料油墨、脱模剂等领域。在皮革行业做光亮剂，手感剂；在纺织行业做纱线整理剂；在人造板和造纸行业做防水剂；在农业中做水果花卉的保鲜，植物移栽过程的防干；在建筑行业中防止混凝土水分蒸发过快；在石油工业做钻井液润滑剂；在涂料油墨中起抗划伤耐摩擦作用；在橡胶塑料制品，金属制品加工领域做脱模剂，润滑剂。
蜡乳液的原材料包括蜡，水，乳化剂和助剂。这些材料可以分为油相和水相。蜡是油相的主体材料，一些油溶性的乳化剂和助剂如脂肪醇聚氧乙烯醚和蜡一起熔融共同构成油相。水是油相的主体材料，一些水溶性的乳化剂和助剂如十二烷基磺酸钠要加入水中共同构成水相。
蜡乳液专利技术较多，多数都集中在不同的蜡，不同的乳化剂配方及其工艺参数上。从生产技术角度，都是反应釜式的间歇式乳化技术，蜡熔点低的，采用常压乳化釜，熔点高的采用压力式乳化釜。
中国专利200810028743.4中采用夹套加热盘管冷却的压力式乳化釜，把水相和油相同时加入反应釜，在压力升到2.5个大气压的条件下， 保持温度125℃，乳化30-40分钟，制的氧化聚乙烯蜡乳液。
这种方法是最典型的蜡乳液生产技术，一般采用耐压1.0 Mpa的乳化釜，这种乳化釜最高可以把水加热到180℃，能够把熔点高达160℃的马来酸酐接枝聚丙烯蜡乳化好。
这种方法的主要缺点主要有几点：一是采用大型压力容器进行生产，生产过程的安全性较差；二是生产能力较小，国内一般是500L或者1000L乳化釜间歇式生产。如采用较大的乳化釜，如10000L压力乳化釜，生产安全性将更差，受釜式反应工艺放大的理论制约，乳化釜尺寸越大，对反应釜内部分散机的要求以及加热冷却能力会有指数级提高，工艺实现非常困难。
解决反应釜式蜡乳液生产技术的安全性，工艺可放大性问题的主要思路就是采用连续式乳化工艺。
连续式乳化工艺在食品工业，重油乳化，乳化炸药等领域应用广泛，也有专门设备提供，但这些设备及技术均无法直接用于蜡乳液的生产。
中国专利201120113654中公布的一种连续式乳化系统，其特点是混合釜出口连接连续式乳化机，这种模式可以很好地乳化重油，对于蜡的不太适合，很多蜡熔点超过100摄氏度，熔融的蜡无法和水在常压下进行预混合。
发明内容
本发明的目的是寻找一种可以连续式制备蜡乳液的方法。
为了实现上述目的，本发明的主要技术方案：连续制备蜡乳液的方法，其特征是采用连续式乳化机进行制备，所述乳化机有两个原料进口，使油相和水相在进入乳化机之后才进行混合；油相通过失重式给料机进行计量并通过螺杆式挤出机熔化后进入乳化机，水相经计量泵计量通过加热器后进入乳化机；乳化完成后，高温蜡乳液通过换热器降温，即得到常温蜡乳液。
一般地，所述连续乳化机出口有压力控制装置，使乳化机内部压力在0-2Mpa范围内。
所述连续式乳化机的水相温度大于100摄氏度。
所述水相计量泵为齿轮泵，螺杆泵，隔膜泵，活塞泵，柱塞泵，滑片泵和软管泵中的任意一种。
所述螺杆式挤出机为单螺杆挤出机，双螺杆挤出机，行星螺杆挤出机中的一种。
本发明能够明显克服高压釜式乳化工艺的缺点。连续式乳化机也叫管线式乳化机，其体积小，产量大，能够瞬间完成乳化，连续式乳化机内部一般只有几升的物料，保持高温高压非常容易，安全性很高。
本发明方法中油相的熔融过程，水相的加热过程，乳化过程，换热器降温过程都通过单独的设备实现，把功能耦合性分离开，极大地降低了工艺放大的难度。而夹套加热盘管冷却的压力式乳化釜是把这四个过程全部集成在一起的，技术参数互相牵制，工艺放大困难。
附图说明
图1是本发明实施例方法的工艺流程示意图。
图中，1-失重式给料机；2-螺杆式挤出机；3-连续式乳化机；4-换热器；5-加热器；6-计量泵。
具体实施方式
 下面结合实施例和附图对本发明加以详细描述。
实施例：实施例制备方法如附图1所示，采用连续式乳化机3进行制备，所述连续式乳化机3有两个原料进口，使油相和水相在进入乳化机之后才进行混合；油相通过失重式给料机1进行计量并通过螺杆式挤出机2熔化后进入连续式乳化机3，水相经计量泵6计量通过加热器5后进入连续式乳化机3；乳化完成后，高温蜡乳液通过换热器4降温，即得到常温蜡乳液。
实施例中，采用德国进口Werner公司生产的型号为ZSK35的双螺杆挤出机并配有该品牌失重式给料机一套，南京天诗生产的氧化聚乙烯蜡PEW-0520-35和市售乳化剂AEO-15以4:1混合，以10kg/小时的速度给连续式乳化机供料。
水相通过意大利SEKO牌柱塞式计量泵，以30kg/小时的速度给连续式乳化机供水，水通过22KW的电加热器升温到130摄氏度。水相中含有亚硫酸氢钠，氢氧化钾等助剂。
连续乳化机出口有压力控制装置，使乳化机内部压力在0-2Mpa范围内，经过连续式乳化机乳化后，形成氧化聚乙烯蜡乳液。
该乳液为淡黄色半透明液体，PH值为8.6 ，使用80-2型实验室离心机在3000转/分钟转速下离心30分钟无分层，稳定存储180天以上无分层。

Claims (5)

1.一种连续制备蜡乳液的方法，其特征是采用连续式乳化机进行制备，所述乳化机有两个原料进口，使油相和水相在进入乳化机之后才进行混合；油相通过失重式给料机进行计量并通过螺杆式挤出机熔化后进入乳化机，水相经计量泵计量通过加热器后进入乳化机；乳化完成后，高温蜡乳液通过换热器降温，即得到常温蜡乳液。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征是连续乳化机出口有压力控制装置，使乳化机内部压力在0-2Mpa范围内。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征是进入连续式乳化机的水相温度大于100摄氏度。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征是水相计量泵为齿轮泵，螺杆泵，隔膜泵，活塞泵，柱塞泵，滑片泵和软管泵中的任意一种。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征是螺杆式挤出机为单螺杆挤出机，双螺杆挤出机，行星螺杆挤出机中的一种。
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