一种高分子量氧化聚乙烯蜡水性砂面粉及其制备方法与流程

文档序号:14936295发布日期:2018-07-13 19:24阅读:457来源:国知局
本发明属于涂料或油墨的添加剂领域,具体涉及一种高分子量氧化聚乙烯蜡水性砂面粉及其制备方法。
背景技术
:氧化聚乙烯蜡又称ope蜡或水性聚乙烯蜡,其可以由聚乙烯蜡经过特殊的氧化工艺氧化后制的;氧化聚乙烯蜡为优良的新型极性蜡,由于氧化聚乙烯蜡分子链带有一定量的羰基和羟基,所以与填料、颜料、极性树脂和水等的相溶性就得到显著改善,在极性体系中(比如含水的体系中)的润湿性、分散性优于聚乙烯蜡,同时还兼具偶联性,其性能与美国honeywella-c蜡相当。ope蜡具有粘度低、软化点高、硬度好等特殊性能,无毒性,热稳定性好,高温挥发性低,对填料、颜料的分散性极佳,既有极优的外部润滑性,又有较强的内部润滑作用,还具有偶联作用,可提高塑料加工的生产效率,降低生产成本,与聚烯烃树脂等有良好的相容溶性,在常温下的抗湿性能好,耐化学药品能力强,电性能优良,可改善成品外观,是取代蒙旦蜡、川蜡、液体石蜡、微晶石蜡、天然石蜡、聚乙烯蜡等的理想产品。现有技术中通过保持畅通过聚乙烯蜡直接氧化制备的氧化聚乙烯蜡存在粒径分布范围大、均一性差的明显不足,同时现有的聚乙烯蜡均为低分子量的聚乙烯,氧化后制备的氧化聚乙烯蜡也是低分子量的,故其耐高温性能也有明显不足,不适用于温度较高的环境。因此有必要提供一种新的氧化聚乙烯蜡的制备方法,克服上述不足。技术实现要素:本发明提供一种高分子量氧化聚乙烯蜡水性砂面粉及其制备方法,旨在克服现有技术中的氧化聚乙烯蜡分子量较低、耐高温性能差的不足。本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种高分子量氧化聚乙烯蜡水性砂面粉的制备方法,其包括如下步骤:首先将分子量为40-200万的高分子量氧化聚乙烯预破碎成粒径为10-30目的第一粉粒体;然后将第一粉粒体置于-100~-130℃条件下冷冻破碎成粒径为200-1000目的第二粉粒体;最后将第二粉粒体与分散剂混合均匀,即得。在上述技术方案的基础上,本发明还可以有如下进一步的具体选择和更优方案。具体的,所述高分子量氧化聚乙烯的制备方法如下:选择分子量为40-200万的高分子量聚乙烯经多次破碎处理成粒径为200-300目的原料粉本,然后在压力釜中且高于原料粉体熔点的温度下,将原料粉体搅拌分散于水中,接着向压力釜中通入氧化性气体,氧化处理1-2h,然后降温至100-120℃,并排出压力釜中的水蒸气,即得所述高分子量氧化聚乙烯。具体的,搅拌分散的转速为800-1500r/min,搅拌分散及氧化处理的温度为145-175℃。具体的,原料粉体与水的质量比为0.01-0.1:1。具体的,所述氧化性气体为氧气、空气或氧气与空气的混合物。具体的,通入所述压力釜内的氧化性气中的氧气与所述压力釜内原料粉体的质量比为0.001-0.005:1。优选的,所述高分子量氧化聚乙烯的分子量为50-100万。优选的,所述第二粉粒体的粒径为400-600目。具体的,所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚醚、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种或多种,所述分散剂与第二粉粒体混合时的质量比为0.001-0.01:1。此外,本发明还提供了一种高分子量氧化聚乙烯蜡水性砂面粉,其通过上述方法制备得到。与现有技术相比,本发明的有益效果是:(1)与现有技术中常见的氧化聚乙烯蜡水性砂面粉(水性聚乙烯蜡)不同,本发明提供的氧化聚乙烯蜡水性砂面粉的分子量可高达40-200万,故其熔点较高,故其耐高温性能优良,应用范围不受高温限制,添加至涂料或油墨中可有效改善涂层或油墨的耐热性能。(2)本发明提供的高分子量的氧化聚乙烯蜡水性砂面粉在作为添加剂在涂料及油墨中应用以获得较好的光泽、平滑柔和手感及抗划伤性能等时,在添加量比现有技术中常规分子量较低的氧化聚乙烯蜡减半或更少的情况下,即可达到与同样的目的。(3)本发明提供的制备方法简单、原料易得且对生产设备的要求不高,生产效率高且易工业化生产。具体实施方式以下结合具体实施例对本发明提供的方案作进一步的详细描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。实施例1一种高分子量氧化聚乙烯蜡水性砂面粉,其制备方法如下:选择分子量为40-60万的高分子量聚乙烯经多次破碎处理成粒径为200-300目的原料粉本,然后在压力釜中且高于原料粉体熔点的温度下(145-150℃),将原料粉体搅拌分散于10倍其质量的水中,接着向压力釜中通入氧化性气体(通入氧气质量为釜内原料粉体质量的0.001倍),氧化处理1h,然后降温至100℃,排出压力釜中的水蒸气,得高分子量氧化聚乙烯。然后将上述的高分子量氧化聚乙烯预破碎成粒径为10-30目的第一粉粒体;然后将第一粉粒体置于-100~-130℃条件下冷冻破碎成粒径为200-300目的第二粉粒体;最后将第二粉粒体与分散剂聚乙二醇按照1:0.01的质量比混合均匀,即得。实施例2一种高分子量氧化聚乙烯蜡水性砂面粉,其制备方法如下:选择分子量为50-100万的高分子量聚乙烯经多次破碎处理成粒径为200-300目的原料粉本,然后在压力釜中且高于原料粉体熔点的温度下(160-165℃),将原料粉体搅拌分散于50倍其质量的水中,接着向压力釜中通入氧化性气体(通入氧气质量为釜内原料粉体质量的0.001倍),氧化处理1h,然后降温至110℃,排出压力釜中的水蒸气,得高分子量氧化聚乙烯。然后将上述的高分子量氧化聚乙烯预破碎成粒径为10-30目的第一粉粒体;然后将第一粉粒体置于-100~-130℃条件下冷冻破碎成粒径为400-600目的第二粉粒体;最后将第二粉粒体与分散剂聚乙二醇按照1:0.005的质量比混合均匀,即得。实施例3一种高分子量氧化聚乙烯蜡水性砂面粉,其制备方法如下:选择分子量为120-200万的高分子量聚乙烯经多次破碎处理成粒径为200-300目的原料粉本,然后在压力釜中且高于原料粉体熔点的温度下(170-175℃),将原料粉体搅拌分散于100倍其质量的水中,接着向压力釜中通入氧化性气体(通入氧气质量为釜内原料粉体质量的0.005倍),氧化处理1h,然后降温至120℃,排出压力釜中的水蒸气,得高分子量氧化聚乙烯。然后将上述的高分子量氧化聚乙烯预破碎成粒径为10-30目的第一粉粒体;然后将第一粉粒体置于-100~-130℃条件下冷冻破碎成粒径为800-1000目的第二粉粒体;最后将第二粉粒体与分散剂聚乙二醇按照1:0.001的质量比混合均匀,即得。分别以实施例1至3制备的高分子量氧化聚乙烯蜡水性砂面粉与市售的氧化聚乙烯蜡(南京天诗新材料科技有限公司生产)为样品,添加至印刷油墨中,在使油墨具有基本相同的滑动性、表面光滑性、光泽及印刷产品具有基本相近的抗刮能力的条件下,各实施例高分子量氧化聚乙烯蜡水性砂面粉及市售氧化聚乙烯蜡的添加量如下:组别实施例1实施例2实施例3市售氧化聚乙烯蜡添加量0.05-0.08wt%0.05-0.08wt%0.05-0.08wt%1.5-2.5wt%由上表中可知,在相同的性能要求下,使用本发明提供的高分子量氧化聚乙烯蜡水性砂面粉作为添加剂的用量更少,则表面本发明提供的产品品质更高,使用本发明提供的产品进行工业生产有利于降低涂料及油墨的生产成本。此外,本发明还分别检测了实施例1至3得到的高分子量氧化聚乙烯蜡水性砂面粉的耐热性能,其熔点可升高至180℃以上,明显优于现有技术中的低分子量的氧化聚乙烯蜡耐热性(熔点110至130℃之间)。以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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