CN108976438A - 木材软化用石蜡的热力学自乳化高效乳化剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种木材软化用石蜡的热力学自乳化高效乳化剂及其制备方法，所述乳化剂通过采用斯潘60、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚或者烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐为原料并进行适当的重量配比，最终制备得到乳化剂，乳化效果好，产品质量稳定，保存时间长，且所述乳化剂的制备工艺简单，将各原料进行充分混合后即得。进一步利用所述乳化剂对石蜡进行乳化处理，乳化剂用量少，且制得的乳化石蜡，稳定性好，抗酸，抗碱，防水性能好。

Description

木材软化用石蜡的热力学自乳化高效乳化剂及其制备方法

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种木材软化用石蜡的热力学自乳化高效乳化剂及其制备方法。

背景技术

石蜡的全称是石油蜡，是从原油蒸馏所得的润滑油馏分经溶剂精制、溶剂脱蜡，再经溶剂脱油、精制而得的片状或针状结晶。石蜡用途广泛，并且具有生物降解性，比其它替代品如聚乙烯等塑料制品具备更优越的环保性能。但是由于石蜡常温下是固体，不能满足用途多样性或应用起来不方便，所以人们研究乳化石蜡来弥补它的不足。

乳化石蜡是将疏水性的固体石蜡借助乳化剂的定向吸附作用，在机械外力的作用下均匀地分散在水中而制成的一种含蜡含水的均匀流体。乳化石蜡在使用过程中无需加热熔融或用溶剂溶解，其成膜均匀，覆盖性、光泽度、耐水性好，易于和其他物质的水溶液或乳状液复合使用，具有无毒、使用安全、经济、方便等优点，在建材、建筑、轻工、橡胶、纺织、医药、农业、林业、造纸及炸药等行业得到广泛应用。近年来，随着环保意识的提高和绿色化学新概念的提出与实施，乳化石蜡的开发和利用愈来愈受到人们的关注，人们认识到以水代替有机溶剂作为蜡制品的载体，可大大减少对生态环境的危害，所以乳化石蜡的开发和利用前景十分广阔。在木材加工业中，纤维板和刨花板等人造板的制造都用乳化蜡做防水剂。由于乳化蜡的颗粒小，在人造板的制造过程中，通过破乳可使蜡颗粒均匀地吸附在纤维上而起到防水作用。石蜡乳液的生产已相当成熟，最早是美孚石油公司在20世纪50年代研究开发，60年代在美国普遍使用。20世纪70年代，英国、德国、日本也开始研究和使用石蜡乳液。

石蜡乳液是蜡以微粒的形式分散在另一种不相混溶的液体中构成的具有相当稳定性的多相分散体系。石蜡是一种具有很强内聚力的油性有机物，由于其分子是由直链的饱和碳氢组成，难溶于水。石蜡乳液则是通过加入乳化剂降低油水两相的表面张力，使石蜡均匀地分散在水中，借助乳化剂的定向吸附作用，并在外力的作用下形成的乳状液。

乳化剂的选择是制备高质量乳化石蜡的关键，根据热力学原理，油和水放在一起，两相互不相溶，通过强力搅拌可以使一种液体分散到另一种液体中，但比表面积由此大大增加，引起体系能量的增加，这在热力学上是不稳定的，停止搅拌后很快就会分成不互溶的两相，但是如果加入乳化剂就可以使分散体系的界面自由能和表面张力降低，从而使稳定性大大提高。

目前生产的乳化石蜡多采用酸性条件下使用阳离子表面活性剂，碱性条件下使用阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂或用脂肪酸皂做乳化剂的生产工艺方法。这种方法的缺点是：乳化剂用量大，成本高，制得的乳化石蜡遇到酸性、碱性介质容易破乳析出，而且乳液稳定性差。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种乳化效果好、产品质量稳定、制造工艺简单的木材软化用石蜡的热力学自乳化高效乳化剂及其制备方法。利用所述乳化剂对石蜡进行乳化处理，乳化剂用量少，且制得的乳化石蜡，稳定性好，抗酸，抗碱，防水性能好。

本发明所采用的技术方案为：

一种木材软化用石蜡的热力学自乳化高效乳化剂，原料组分包括：

斯潘60，30-60重量份；

脂肪醇聚氧乙烯醚，17.5-55重量份；

硬脂酸聚氧乙烯醚或者烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐，17.5-55重量份。

进一步优选所述乳化剂的原料组分包括：

斯潘60，45重量份；

脂肪醇聚氧乙烯醚，22.5重量份；

硬脂酸聚氧乙烯醚或者烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐，22.5重量份。

所述脂肪醇聚氧乙烯醚为O15、O20、O25中的一种或几种的混合物。

所述硬脂酸聚氧乙烯醚为Sg15、Sg25、Sg30中的一种或几种的混合物。

所述烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐为Os15、Os30中的一种或两种的混合物。。

一种制备所述乳化剂的方法，包括如下步骤：

分别取斯潘60、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚或者烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐，充分混合均匀，即得所述乳化剂。

一种基于所述乳化剂制备石蜡乳液的方法，包括如下步骤：

分别取乳化剂、石蜡和水，加热溶解后，在70-95℃、200-600r/min条件下进行自乳化2-3min，即得所述石蜡乳液。

所述乳化剂、石蜡、水的质量之比为1:4-6:7-9。

所述乳化剂、石蜡、水的质量之比为1:5:8。

进行所述加热溶解时，温度为70-85℃，搅拌速度为200-600r/min。

本发明的有益效果为：

本发明所述的木材软化用石蜡的热力学自乳化高效乳化剂，通过采用斯潘60、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚或者烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐为原料并进行适当的重量配比，最终制备得到乳化剂，乳化效果好，产品质量稳定，保存时间长，且所述乳化剂的制备工艺简单，将各原料进行充分混合后即得。进一步利用所述乳化剂对石蜡进行乳化处理，乳化剂用量少，且制得的乳化石蜡，稳定性好，抗酸，抗碱，防水性能好。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

下面实施例中以1重量份代表1g。

实施例1

本实施例提供一种木材软化用石蜡的热力学自乳化高效乳化剂，原料组分包括：

斯潘60(海安石油化工厂提供)，55重量份；

脂肪醇聚氧乙烯醚O15(海安石油化工厂提供)，45重量份。

进一步，本实施例提供一种所述热力学自乳化高效乳化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别取斯潘60、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚或者烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐，充分混合均匀，即得所述乳化剂；

(2)按照质量比1:5:8取乳化剂、石蜡和水，在70℃、200r/min条件下进行加热溶解后，再在80℃、200r/min条件下进行自乳化3min，即得平均粒径为1μm的石蜡乳液。

实施例2

本实施例提供一种木材软化用石蜡的热力学自乳化高效乳化剂，原料组分包括：

斯潘60(海安石油化工厂提供)，45重量份；

脂肪醇聚氧乙烯醚O15(海安石油化工厂提供)，22.5重量份；

烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐Os15(海安石油化工厂提供)，22.5重量份。

进一步，本实施例提供一种所述热力学自乳化高效乳化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别取斯潘60、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐，充分混合均匀，即得所述乳化剂；

(2)按照质量比1:5:8取乳化剂、石蜡和水，在85℃、600r/min条件下进行加热溶解后，再在75℃、600r/min条件下进行自乳化2min，即得平均粒径为0.8μm的石蜡乳液。

实施例3

本实施例提供一种木材软化用石蜡的热力学自乳化高效乳化剂，原料组分包括：

斯潘60(海安石油化工厂提供)，45重量份；

脂肪醇聚氧乙烯醚O15(海安石油化工厂提供)，22.5重量份；

硬脂酸聚氧乙烯醚Sg15(海安石油化工厂提供)，22.5重量份。

进一步，本实施例提供一种所述热力学自乳化高效乳化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别取斯潘60、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚，充分混合均匀，即得所述乳化剂；

(2)按照质量比1:5:8取乳化剂、石蜡和水，在80℃、400r/min条件下进行加热溶解后，再在70℃、400r/min条件下进行自乳化3min，即得平均粒径为0.7μm的石蜡乳液。

实施例4

本实施例提供一种木材软化用石蜡的热力学自乳化高效乳化剂，原料组分包括：

斯潘60(海安石油化工厂提供)，45重量份；

脂肪醇聚氧乙烯醚O15(海安石油化工厂提供)，22.5重量份；

硬脂酸聚氧乙烯醚Sg15(海安石油化工厂提供)，22.5重量份。

进一步，本实施例提供一种所述热力学自乳化高效乳化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别取斯潘60、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚，充分混合均匀，即得所述乳化剂；

(2)按照质量比1:5:8取乳化剂、石蜡和水，在85℃、500r/min条件下进行加热溶解后，再在85℃、500r/min条件下进行自乳化3min，即得平均粒径为1μm的石蜡乳液。

实施例5

本实施例提供一种木材软化用石蜡的热力学自乳化高效乳化剂，原料组分包括：

斯潘60(海安石油化工厂提供)，45重量份；

脂肪醇聚氧乙烯醚O15(海安石油化工厂提供)，22.5重量份；

硬脂酸聚氧乙烯醚Sg35(海安石油化工厂提供)，22.5重量份。

进一步，本实施例提供一种所述热力学自乳化高效乳化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别取斯潘60、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚，充分混合均匀，即得所述乳化剂；

(2)按照质量比1:5:8取乳化剂、石蜡和水，在85℃、400r/min条件下进行加热溶解后，再在95℃、400r/min条件下进行自乳化3min，即得平均粒径为0.8μm的石蜡乳液。

实施例6

本实施例提供一种木材软化用石蜡的热力学自乳化高效乳化剂，原料组分包括：

斯潘60(海安石油化工厂提供)，45重量份；

脂肪醇聚氧乙烯醚O20(海安石油化工厂提供)，17.5重量份；

烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐Os30(海安石油化工厂提供)，37.5重量份。

进一步，本实施例提供一种所述热力学自乳化高效乳化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别取斯潘60、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐，充分混合均匀，即得所述乳化剂；

(2)按照质量比1:4:7取乳化剂、石蜡和水，在85℃、400r/min条件下进行加热溶解后，再在95℃、400r/min条件下进行自乳化3min，即得平均粒径为0.9μm的石蜡乳液。

实施例7

本实施例提供一种木材软化用石蜡的热力学自乳化高效乳化剂，原料组分包括：

斯潘60(海安石油化工厂提供)，45重量份；

脂肪醇聚氧乙烯醚O25(海安石油化工厂提供)，17.5重量份；

硬脂酸聚氧乙烯醚Sg30(海安石油化工厂提供)，37.5重量份。

进一步，本实施例提供一种所述热力学自乳化高效乳化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别取斯潘60、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚，充分混合均匀，即得所述乳化剂；

(2)按照质量比1:6:9取乳化剂、石蜡和水，在85℃、400r/min条件下进行加热溶解后，再在95℃、400r/min条件下进行自乳化3min，即得平均粒径为0.9μm的石蜡乳液。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种木材软化用石蜡的热力学自乳化高效乳化剂，其特征在于，原料组分包括：

斯潘60，30-60重量份；

脂肪醇聚氧乙烯醚，17.5-55重量份；

硬脂酸聚氧乙烯醚或者烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐，17.5-55重量份。

2.根据权利要求1所述的乳化剂，其特征在于，原料组分包括：

斯潘60，45重量份；

脂肪醇聚氧乙烯醚，22.5重量份；

硬脂酸聚氧乙烯醚或者烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐，22.5重量份。

3.根据权利要求1所述的乳化剂，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚为O15、O20、O25中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的乳化剂，其特征在于，所述硬脂酸聚氧乙烯醚为Sg15、Sg25、Sg30中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的乳化剂，其特征在于，所述烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐为Os15、Os30中的一种或两种的混合物。

6.一种制备权利要求1-5任一项所述乳化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

分别取斯潘60、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚或者烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐，充分混合均匀，即得所述乳化剂。

7.一种基于权利要求1-5任一项所述乳化剂制备石蜡乳液的方法，其特征在于，包括如下步骤：

分别取乳化剂、石蜡和水，加热溶解后，在70-95℃、200-600r/min条件下进行自乳化2-3min，即得所述石蜡乳液。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述乳化剂、石蜡、水的质量之比为1:4-6:7-9。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述乳化剂、石蜡、水的质量之比为1:5:8。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，进行所述加热溶解时，温度为70-85℃，搅拌速度为200-600r/min。