专利名称：用石油树脂进行改性的石蜡乳液及其制备方法
用石油树脂进行改性的石蜡乳液及其制备方法技术领域：
本发明涉及化学化工技术领域，具体地说，是一种用石油树脂进行改性 的石蜡乳液及其制备方法。背景技术：
20世纪五十年代，美孚石油公司开始研究开发乳化蜡。到六十年代，美 国已普遍使用乳化蜡。七十年代，英国、联邦德国、日本也开始研究和应用乳化蜡。我国乳化石蜡的研究和应用起步比较晚，目前的主要情况是乳化 石蜡的品种少、质量差、生产规模小，不能满足各行各业生产的需要。石蜡乳液由于在使用时不需加热熔融、成膜均匀、覆盖性好、易与其它 物质的水辫液或乳状液混合复合使用，具有安全、高效、经济、使用方便等 优点，尤其是成膜均匀，细密，覆盖性好，被广泛应用于建筑业、农业、造 纸业、轻工橡胶业、人造板制造、制革等行业。中国专利CN1306012C公开了一种高稳定性乳化石蜡的制造方法，其选取 阳离子表面活性剂聚氧乙烯十八垸基胺为乳化剂，在弱酸条件下对石蜡进行 乳化，得到高稳定性的乳化石蜡。该发明在提高乳化石蜡稳定性的条件下， 大幅度减少了乳化剂的用量，简化了乳化石蜡的生产工序，降低了生产成本。中国专利CN86102129.A公开了一种高稳定性的石蜡乳液，其以石蜡为主 原料，配以一定量的平衡剂、新的乳化剂和水，用相转变乳化法制成乳化液。 该专利技术制取的乳液颗粒为l微米(um)，不易分层、容易保存，用它处理 织物时可以在较低温度下固化成膜，能赋予织物以耐水性及耐用性能。中国专利CN1173527. A公开了一种用于人造板的蜡乳液及其制备方法， 其制备方法是将有机酸和胺放入热水中，充分搅拌，再向其中加入熔化的石
蜡组分，最后在一定温度下搅拌一定时间。该方法制备的防水蜡乳液颗粒细 而匀，使在制板工艺完成后的成品板内无亲水性残留物，能较好地改善人造 板的防水性能。但石蜡乳液也存在黏附性差、耐水性差、热稳定性差等缺点。如何改进 石蜡乳液存在的缺点，目前在我国尚未有这方面的研究报道。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能克服石蜡乳液附着 力差、耐水性差，耐酸碱性差等不足之处，利用石油树脂进行改性的石蜡乳 液；本发明的另一个目的是提出一种用石油树脂进行改性的石蜡乳液的制备 方法。为实现上述目的，本发明用石油树脂进行改性的石蜡乳液含有石蜡、石油树脂、氧化蜡、石蜡乳化剂和水，其组分为石蜡2% 30%、石油树脂2% 30%、氧化蜡O. 4% 12%、石蜡乳化剂O. 6% 12%、水16% 95%。所述的组分还可以是石蜡7. 5% 16. 5%、石油树脂7.5% 16. 5%、氧化 蜡1.4% 5. 6%、石蜡乳化剂2. 2% 4. 5%，水56. 9% 81. 4%。所述的石蜡是全精练石蜡，或是半精练石蜡、或是全精练石蜡与半精练 石蜡的混合物，其中，全精练石蜡与半精练石蜡的混合比为1:1。所述的石油树脂是Cg石油树脂，或是C9石油树脂与C5石油树脂的混合物，其中，C9石油树脂与C5石油树脂的混合比为1:1。所述的石蜡乳化剂由阳离子型表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子 表面活性剂组成。所述的阳离子表面活性剂为十二烷基二甲基节氯化铵。所述的阴离子表面活性剂为碳链Cfd8的烷基苯磺酸钠，或是烷基硫酸 钠，或是烷基苯磺酸钠与烷基硫酸钠的混合物。所述的非离子表面活性剂为烷基醇酰胺。 所述的水可以是城市供应的自来水，也可以是去离子水。 本发明用石油树脂进行改性的石蜡乳液的制备方法，其工艺步骤为(1) 原料熔化，将质量为7. 5% 16. 5%的石蜡、7. 5% 16. 5%的石油树脂、 1.4% 5.6%的氧化蜡、2.2% 4.5%的乳化剂置于高压反应釜中，加热到100。C 左右使其熔化；(2) 原料混合搅拌，在400r/min的转速下将原料搅拌，混合均匀；(3) 油相中注水，将总量水的一半加热至95'C，倒入搅拌混合的油相中， 并以800 1200r/min速度搅拌，并乳化10 30分钟；(4) 乳液中注水，在乳化液中再加入总量水的另一半，常温，无需加热， 继续搅拌，将搅拌的乳液降温至4(TC出料，制得用石油树脂改性的石蜡乳液。本发明的积极效果是石油树脂是裂解石油制乙烯副产品C5、 C9馏分聚合 生成的低分子量的热塑性类树脂，具有混溶性好、熔点低、粘合性好、耐水、 耐化学药品和价格低廉等特点，用石油树脂来改性石蜡乳液，能改善蜡膜的 附着力、耐水性、耐酸碱性，大大改善石蜡乳液的不足之处；用石油树脂改 性的石蜡乳液在性能和用途上有非常大的拓展，比如，用于纺织物的防水涂 层处理，可使纺织物具有良好的防水性、平滑性、透气性和良好的手感；还 可用在汽车防锈、木材加工、园艺、农林上光剂、果蔬保鲜、人造板制造等 应用领域。具体实施方式
以下给出本发明用石油树脂进行改性的石蜡乳液及其制备方法的具体实 施方式。本发明用石油树脂进行改性的石蜡乳液由石蜡、石油树脂、氧化蜡、石 蜡乳化剂和水构成；所述的石蜡可采用全精练石蜡，或半精练石蜡、或全精 练石蜡与半精练石蜡的混合物，其中，全精练石蜡与半精练石蜡的混合比为 1:1;所述的石油树脂可以是C9石油树脂，也可以是C9石油树脂与Cs石油树脂 的混合物，其中，C9石油树脂与Cs石油树脂的混合比为1:1;所述的石蜡乳化 剂由阳离子型表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成，其 中，阳离子表面活性剂为十二烷基二甲基苄氯化铵，阴离子表面活性剂为碳 链d2-U的垸基苯磺酸钠、或是烷基硫酸钠、或是烷基苯磺酸钠与烷基硫酸钠 的混合物(可在市场上购买)，非离子表面活性剂为烷基醇酰胺；.所述的水 可以是城市水厂供应的自来水，也可以是去离子水，具体可按乳液的应用要 求来选择。全精制石蜡是以减压馏分油为原料，经糠醛精制、酮苯脱蜡脱油、白土 补充精制等深加工而制得，外观为白色或淡黄色的结晶体，其化学组成为多种垸烃的混合物，其中直链烷烃正构型垸烃占多数(60%以上)，少数是异构 烷烃(约20% 30%)和环垸烃(少于10%);其相对密度随熔点的上升而增加，在一定温度下具有良好的可塑性、绝缘性、密封性及可燃性，广泛应用于包 装、电子、纺织、蜡烛、蜡笔、火柴制造等行业。半精炼石蜡以含油蜡为原料，经发汗或溶剂脱油、再经白土或加氢精制 所得到，应用于蜡烛、蜡笔、蜡纸， 一般电讯器材及轻工、化工原料。C9石油树脂是一种浅黄色至棕褐色块(片)状固体，软化点80 14(TC，比 重0.970 0.975，不溶于水，易溶于有机溶剂，是以乙烯装置生产过程的副 产物裂解C9为主要原料，经聚合而成的热塑性树脂。在粘性、附着性及与其 他类型树脂的相溶性方面，具有独特的优点，而被广泛地应用在油漆，橡胶、 油墨、防火巻材、胶粘剂等多种领域中，产量逐年增加，已成为重要的石化 产品，联产品芳烃溶剂具有溶解度强、毒性低等特点，可取代甲苯、二甲苯、 200tt汽油在农药和油漆中作为溶剂使用。C5石油树脂以裂解乙烯副产的C5馏分为原料，经阳离子催化聚合得到的功 能树脂，其平均分子量为300—3000。该类树脂主要链节为脂肪烃结构，具有 酸值低，混溶性好，耐水、耐乙醇和耐化学药品腐蚀等特性，并有调节黏性 和热稳定性好等特点，因此，广泛应用于橡胶和黏合剂的增黏剂以及高固含
量涂料、交通漆、油墨、造纸等行业；另外，C5石油树脂还可进一步接枝改 性而用于新的领域。在整个石油树脂行业中，C5石油树脂的产量一般约占35呢， 而在发达国家约占45%。氧化蜡是石蜡通过氧化改性引入一OH、 一C00H、 ~C=0、 一COOR等极性基 团，增加了石蜡的柔韧性。具有良好的乳化性能、颜料分散性、润滑性能， 以及油溶性、柔韧性，可以部分或全部替代一些昂贵的巴西棕榈蜡、蒙旦蜡、 川蜡、蜂蜡才能应用的领域，如皮革上光、汽车上光、皮鞋上光、家具上光 等。十二烷基二甲基苄氯化铵为无色粘稠透明液体，易溶于水、微溶于乙醇。 在水中离解产生阳离子活性基团，具有杀菌、乳化、抗静电、柔软等性能。 主要用于腈纶匀染剂、织物柔软剂、抗静电剂、大型石油化工装置的水质稳 定剂、油田注水杀菌剂及伤口清洗、医疗器械、运输工具、食品工厂设备、 游乐器械、公共设施等的消毒杀菌剂。十二烷基苯磺酸钠是白色或微黄色粉状，分子式为R-C6H4-S03Na (R=C10-C13)具有去污、润湿、发泡、乳化、分散等性能，用于配制民用 及工业用洗涤用品。十二烷基硫酸钠是月桂醇，经三氧化硫磺化后中和、喷粉制得，属阴离 子表面活性剂，易溶于水，具有良好的乳化、发泡、渗透、去污和分散性能， 泡沬丰富，生物降解快，广泛用于牙膏、香波、洗发膏、洗发香波、洗衣粉、 液洗、化妆品以及制药、造纸、建材、化工等行业。烷基醇酰胺又称尼诺尔，是非离子型表面活性剂最重要的一类，采用各 种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，具有湿润、净洗、乳化、抗静电等性能，泡沫稳定性好，对皮肤 刺激性小，对水有高效的增稠作用，在重街洗涤剂、轻垢洗涤剂和餐具洗涤 剂中用作稳泡剂和增泡剂，能提高洗涤剂的去污力，对脱除动物油、植物油、 矿物油的油垢效果明显，并能增加洗涤剂的粘度，是液体洗涤剂不可缺少的 重要组分。以下提供本发明用石油树脂进行改性的石蜡乳液三个组分的实施例。 实施例l半精练石蜡8. 5%， C9石油树脂7. 5%，氧化石蜡2. 5%，石蜡乳化剂2. 5%， 水79% 。 实施例2全精练石蜡15%， C9石油树脂15%，氧化石蜡5%，石蜡乳化剂4. 5%， 水60. 5%。 实施例3半精练石蜡6. 5%，全精练石蜡6. 5%，"石油树脂5%， Cs石油树脂5%， 氧化石蜡3%，石蜡乳化剂4%，水70%;其中， 全精练石蜡与半精练石蜡的混合比为l: 1; Cg石油树脂与Cs石油树脂的混合比为1:1 。
权利要求
1、一种用石油树脂进行改性的石蜡乳液，其特征是，含有石蜡、石油树脂、氧化蜡、石蜡乳化剂和水，其组分为石蜡2％～30％、石油树脂2％～30％、氧化蜡0.4％～12％、石蜡乳化剂0.6％～12％、水16％～95％。
2、 根据权利要求l所述的用石油树脂进行改性的石蜡乳液，其特征在于， 所述的组分为石蜡7. 5% 16. 5%、石油树脂7. 5% 16. 5%、氧化蜡l. 4°/。 5. 6%、 石蜡乳化剂2. 2% 4. 5%，水56. 9% 81. 4%。
3、 根据权利要求l所述的用石油树脂进行改性的石蜡乳液，其特征在于， 所述的石蜡是全精练石蜡，或是半精练石蜡、或是全精练石蜡与半精练石蜡 的混合物，其中，全精练石蜡与半精练石蜡的混合比为l:l。
4、 根据权利要求1所述的用石油树脂进行改性的石蜡乳液，其特征在于，所述的石油树脂是"石油树脂，或是G石油树脂与C5石油树脂的混合物，其中，C9石油树脂与Cs石油树脂的混合比为1:1。
5、 根据权利要求1所述的用石油树脂进行改性的石蜡乳液，其特征在于， 所述的石蜡乳化剂由阳离子型表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面 活性剂组成。
6、 根据权利要求5所述的用石油树脂进行改性的石蜡乳液，其特征在于， 所述的阳离子表面活性剂为十二烷基二甲基苄氯化铵。
7、 根据权利要求5所述的用石油树脂进行改性的石蜡乳液，其特征在于， 所述的阴离子表面活性剂为碳链C12-C18的烷基苯磺酸钠，或是烷基硫酸钠。
8、 根据权利要求5所述的用石油树脂进行改性的石蜡乳液，其特征在于， 所述的非离子表面活性剂为烷基醇酰胺。
9、 根据权利要求1所述的用石油树脂进行改性的石蜡乳液，其特征在于， 所述的水是城市供应的自来水，也可以是去离子水。
10、 根据权利要求l所述的用石油树脂进行改性的石蜡乳液的制备方法， 其工艺步骤为 (1) 原料熔化，将质量为7. 5% 16. 5%的石蜡、7. 5% 16. 5%的石油树脂、 1.4% 5.6%的氧化蜡、2.2% 4.5%的乳化剂置入高压反应釜中，加热到10(TC 左右使其熔化；(2) 原料混合搅拌，在400r/min的转速下将原料搅拌，混合均匀；(3) 油相中注水，将总量一半的水加热至95"C，倒入搅拌混合的油相中， 并以800 1200r/min速度搅拌，并乳化10 30分钟；(4) 乳液中注水，在乳化液中再加入总量另一半的水，无需加热，继续 搅拌，将搅拌的乳液降温至4(TC出料，制得用石油树脂改性的石蜡乳液。
全文摘要
本发明用石油树脂进行改性的石蜡乳液含有石蜡、石油树脂、氧化蜡、石蜡乳化剂和水，其组分为石蜡2％～30％、石油树脂2％～30％、氧化蜡0.4％～12％、石蜡乳化剂0.6％～12％、水16％～95％；其制备方法的工艺步骤为(1)将原料置于高压反应釜中，加热到100℃左右使其熔化；(2)将原料以400r/min速度搅拌均匀；(3)将总量水的一半加热至95℃倒入油相，以800～1200r/min速度搅拌，并乳化10～30分钟；(4)在乳化液中再加入总量水的另一半，常温，无需加热，继续搅拌，降温至40℃出料，制得用石油树脂改性的石蜡乳液。本发明的积极效果是用石油树脂改性的石蜡乳液，能大大地改善蜡膜的附着力、耐水性和耐酸碱性，在性能和用途上有非常大的拓展。
文档编号C08L91/06GK101108985SQ200710044948
公开日2008年1月23日 申请日期2007年8月16日 优先权日2007年8月16日
发明者吕全海, 吴俊岭, 唐芳珍, 张建雨, 王文强, 胡景娜 申请人:华东理工大学