一种微纳米级疏松型硬脂酸锌及其制备方法与流程

文档序号:18797985发布日期:2019-09-29 20:03阅读:857来源:国知局
一种微纳米级疏松型硬脂酸锌及其制备方法与流程

本发明属于助剂材料制备领域,特别涉及一种应用于塑料、橡胶行业中的疏松型微纳米硬脂酸锌及其制备方法。



背景技术:

硬脂酸锌,中文别名:十八酸锌、十八酸锌盐、硬脂酸锌(轻质)、硬脂酸锌盐、脂蜡酸锌、硬脂酸锌,白色轻质粉状,比重1.095,有滑腻感,以其洁白、滑腻、细微、不溶于水、熔点高、高温成膜性能好及环保无毒等优点,而广泛用作塑料、橡胶、化妆品等领域的环保型功能助剂,比如抗老化稳定剂、软化润滑剂、增稠剂、固化促进剂、脱模剂及分散剂等。硬脂酸锌基于复分解反应原理,采用硬脂酸或硬脂酸盐与锌盐或其氧化物作为原材料,选取不同的生产工艺控制条件制备而成。其制备工艺主要包括水相法、直接加热熔融法、真空熔融法及添加强氧化剂、强还原剂等。

上述工艺法基本上遵循的是将不同反应物加入容器中,通过复分解反应的方法制备出硬脂酸锌,该硬脂酸锌经过物理粉碎,得到不同粒径的硬脂酸锌。由于硬脂酸锌属于无定形的粉末状物质,表面吸附力强,容易团聚,限制了其功能性向微纳米领域方向的发展。



技术实现要素:

鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种颗粒分散均匀、无团聚的微纳米级硬脂酸锌,该产品的理化性能如下:粒径0.2~1.0μm,锌含量≥10%,游离硬脂酸含量≤0.8%,水分含量≤0.023%,挥发分含量≤0.05%。

本发明的另外一个目的在于提供具有上述理化性能的微纳米级疏松型硬脂酸锌制备方法,以实现上述产品的制备。该方法无需经过粉碎就可直接得到不同粒径要求的微纳米颗粒,具有操作工艺简单、可连续规模化生产等优点。

制备方法原理如下:

(1)液相体系在蝶形气孔-泡罩高速分散器高速搅拌下,所形成气泡之间的液膜夹层为反应器件(场所),在液膜夹层反应物的有机链段指向气泡,离子基团指向液膜内部,反应在液膜腔体中进行,得到产品粒子;

(2)粒子结构中疏水有机链段的憎水作用实现产品粒子与液相的分离,气泡及疏水链段的存在,使产品颗粒之间的吸附作用降低,颗粒团聚程度小,颗粒分散均匀;

(3)通过控制反应液的浓度、分散器的旋转速度,分散剂及起泡剂的用量、反应体系的酸碱度、陈化时间等工艺条件,制备得到微纳米级的疏松型硬脂酸锌颗粒。

所述的液膜夹层形成过程如下:在热水中加入起泡剂和分散剂后形成载体溶液;将载体溶液转移到装有蝶形气孔-泡罩高速分散器(转速为0~12000rpm)的不锈钢反应釜中高速(3000~8000rpm)搅拌;待转速稳定后即形成气泡大小稳定的液膜夹层。

实施方式中,热水用量为液相总质量的10~40%,温度为65~80℃;所述的起泡剂为非离子表面活剂;该非离子表面活剂为壬基酚聚氧乙烯醚、椰子油烷基二乙醇酰胺中的一种或两者的复配体系,用量为产品理论产量的0.5~2%,其中椰子油烷基二乙醇酰胺与壬基酚聚氧乙烯醚的复配体系中两者的质量比为1︰0.5~1︰3;分散剂为焦磷酸钠、peg20000中的一种或其复配体系,用量为产品理论产量的1~3%,其中焦磷酸钠与peg20000的复配体系中两者的质量比为1︰1~1︰3,。

实施方式中,液膜夹层中发生复分解反应,其反应物为ch3(ch2)16coo-和zn2+。其中,ch3(ch2)16coo-为硬脂酸钠溶解于65~80℃以上的热水制备得到,其浓度范围为10~30%;zn+溶液为zncl2、znso4、zn(no3)2的水溶液,其浓度范围为0.2~1.2mol/l,其用量按照ch3(ch2)16coo-与zn2+的摩尔比2︰0.6~2︰1.5计算。

所述的“产品理论产量”是指在各种条件最优化时,忽略反应中各种操作误差、损耗所得出微纳米级疏松型硬脂酸锌的质量。

实施方式的具体制备工艺步骤如下:

(1)称取一定用量的硬脂酸钠,将其溶解于65~80℃的热水中配制成一定百分含量的硬脂酸钠透明溶液;

(2)称取配方摩尔当量的锌酸盐,将其用水溶解,配制成配方当量摩尔浓度的zn2+溶液,并将其转移至恒压滴液漏斗中备用;

(3)称取配方当量的水,将其加入到带有蝶形气孔-泡罩高速分散搅拌装置的不锈钢反应釜中,将反应釜置入恒温水浴槽中恒温(或用循环水加热恒温),温度为65~80℃;

(4)将配方当量的起泡剂、分散剂,先后加入到不锈钢反应釜中,打开分散器电源,并提高转速至一定的数值(3000~8000rph),使反应釜内形成气泡,并恒速搅拌5~10min.时间,直至气泡的大小基本稳定,并保持反应釜液温恒定;

(5)将步骤(1)制得的硬脂酸钠透明溶液缓慢加入恒温(65~80℃)的(4)中反应釜中,保持反应釜液温恒定;

(6)将步骤(2)制得的zn2+溶液按照一定的滴加速度(1~5滴/s)滴加至恒温(65~80℃)反应釜中,恒温反应0.2~1.2h,同时检测及用0.5mol/l的naoh调整体系的ph,使体系的ph值控制在6~8之间;

(7)反应结束后,将反应液放置入陈化槽中静止陈化一定的时间(2~6小时)。

(8)陈化结束后,将上层的泡沫相取出,放置在风干盘中自然风干或烘干,得到产品。

在一些实施方式中,得到所述产品的粒径0.2~1.0μm。

本发明的有益效果是,以气泡形成的液膜作为反应器件,使复分解反应在液膜腔体中进行,硬脂酸锌的疏水性,及添加剂的定向导向作用使产品颗粒与液相分离,并通过陈化作用获得上层泡沫,经过风干或烘干,得到微纳米级硬脂酸锌。同时,气泡及定向疏水链段的存在,使产品颗粒之间的吸附作用降低,颗粒团聚现象少,保证了产品的疏松性。在上述原理设计的基础上,通过控制前驱液的浓度、气泡的大小、包覆剂的种类及用量、反应体系的酸碱度、陈化时间等工艺条件,制备得到微纳米级的疏松型硬脂酸锌颗粒。如此,实现了可直接得到颗粒分散均匀和无团聚的微纳米级硬脂酸锌颗粒,且具有操作工艺简单和可连续规模化生产的效果。

附图说明

图1为本发明的制备原理图;

图2为微纳米级硬脂酸锌颗粒的红外光谱谱图

图3为微纳米级硬脂酸锌颗粒的sem形貌图。

具体实施方式

下面结合附图对发明作进一步详细的说明。

如图1所示,一种微纳米级疏松型硬脂酸锌的制备方法,制备原理如下:

(1)液相体系在蝶形气孔-泡罩高速分散器高速搅拌下,所形成气泡之间的液膜夹层为反应器件(场所),在液膜夹层反应物的有机链段指向气泡,离子基团指向液膜内部,反应在液膜腔体中进行,得到产品粒子;

(2)粒子结构中疏水有机链段的憎水作用实现产品粒子与液相的分离,气泡及疏水链段的存在,使产品颗粒之间的吸附作用降低,颗粒团聚程度小,颗粒分散均匀;

(3)通过控制反应液的浓度、分散器的旋转速度,分散剂及起泡剂的用量、反应体系的酸碱度、陈化时间等工艺条件,制备得到微纳米级的疏松型硬脂酸锌颗粒。

所述的液膜夹层形成过程如下:在热水中加入起泡剂和分散剂后形成载体溶液;将载体溶液转移到装有蝶形气孔-泡罩高速分散器(转速为0~12000rpm)的不锈钢反应釜中高速(3000~8000rpm)搅拌;待转速稳定后即形成气泡大小稳定的液膜夹层。

实施方式中,热水用量为液相总质量的10~40%,温度为65~80℃;所述的起泡剂为非离子表面活剂;该非离子表面活剂为壬基酚聚氧乙烯醚、椰子油烷基二乙醇酰胺中的一种或两者的复配体系,用量为理论产量的0.5~2%,其中椰子油烷基二乙醇酰胺与壬基酚聚氧乙烯醚的复配体系中两者的质量比为1︰0.5~1︰3;分散剂为焦磷酸钠、peg20000中的一种或其复配体系,用量为理论产量的1~3%,其中焦磷酸钠与peg20000的复配体系中两者的质量比为1︰1~1︰3,。

实施方式中,液膜夹层中发生复分解反应,其反应物为ch3(ch2)16coo-和zn2+。其中,ch3(ch2)16coo-为硬脂酸钠溶解于65~80℃以上的热水制备得到,其浓度范围为10~30%;zn+溶液为zncl2、znso4、zn(no3)2的水溶液,其浓度范围为0.2~1.2mol/l,其用量按照ch3(ch2)16coo-与zn2+的摩尔比2︰0.6~2︰1.5计算。

按照上述制备方法获得的产品,其红外光谱(ft-ir)表征及sem外观形貌如附图2、附图3所示。

在图2中,2952.06cm-1、2847.19cm-1处的吸收峰是(ch3(ch2)16coo)2zn中-ch3、-ch2-的伸缩振动峰;位于1710cm-1处属于rcooh中的羰基吸收峰消失,在1397.58~1537.33cm-1处出现一个耦合的谱带,该谱带为zn2+与硬脂酸根形成硬脂酸锌的rcoo-中羰基的吸收峰,1139.68cm-1处的吸收峰是rcoo-中醚键的吸收峰,744.22cm-1及722.19cm-1处的吸收峰是-(ch2)-16的弯曲振动峰。红外光谱的结果表明,合成产品为硬脂酸锌。

从图3的sem结果中可以看出,产品的外观基本呈球形,且分散均匀,无团聚颗粒存在。

实施例1

一种微纳米疏松型硬脂酸锌及其制备方法,所述微纳米疏松型硬脂酸锌由下列质量份数的各组分反应制备得到。其中硬脂酸钠(ch3(ch2)16coona,白色油状粉末)质量为100份,用75℃的热去离子水配制成20%的硬脂酸钠水溶液;氯化锌(zncl2,白色粉末)的质量为28.91份,用去离子水配制成0.8mol/l的水溶液;去离子水,其用量占液相总质量的20%;起泡剂为壬基酚聚氧乙烯醚(op-12),其用量为产品理论产量1.5%;分散剂为焦磷酸钠(na4p2o7,白色粉末),其用量为产品理论产量的2%;体系的ph控制在7左右。

上述疏松型微纳米硬脂酸锌的制备步骤如下:1)称取100质量份的ch3(ch2)16coona,将其溶解于75℃的热去离子水中,配制成20%的硬脂酸钠透明溶液;2)称取28.91质量份的zncl2,将其用去离子水溶解,配制成0.8mol/l的zn2+溶液,并将其转移至恒压滴液漏斗中备用;3)称取198ml去离子水,将其加入到带有蝶形气孔-泡罩高速分散搅拌装置的不锈钢反应釜中,将反应釜置入恒温水浴槽中恒温(或用循环水加热恒温),温度为75℃;4)将1.55质量份的起泡剂、2.06质量份的分散剂,先后加入到不锈钢反应釜中,打开搅拌电源,并提高转速至4000rpm,使反应釜内形成气泡,并恒速搅拌5min.,直至气泡的大小基本稳定,并保持液温为75℃;5)将1)缓慢加入4)的反应釜中,保持反应釜液温(75℃)恒定;6)将2)按照5滴/s的速度滴加至75℃恒温反应釜中,恒温反应0.5h,同时检测及用0.5mol/l的naoh调整体系的ph,使体系的ph值控制在7左右;7)反应结束后,将反应液放至陈化槽中静止陈放5h。陈化结束后,将上层的泡沫相取出,放置在风干盘中自然风干或烘干,得到产品,产率为83.42%。

参照行业标准hg/t3667-2000测定了产品的外观、锌含量、游离硬脂酸含量及熔点等理化性能,采用ls-900型激光粒度仪测定了产品的粒径(d50),结果如表1所示。

表1产品性能

实施例2

一种微纳米疏松型硬脂酸锌及其制备方法,所述微纳米疏松型硬脂酸锌由下列重量份数的各组分反应制备得到。其中硬脂酸钠(ch3(ch2)16coona,白色油状粉末)质量为100份,用75℃的热去离子水配制成20%的硬脂酸钠水溶液;七水硫酸锌(znso4·7h2o,白色粉末)的质量为56.30份,用去离子水配制成0.8mol/l的水溶液;去离子水,其质量占液相总质量的20%;起泡剂为椰子油烷基二乙醇酰胺(6501),其用量为产品理论产量1.5%;分散剂为peg20000(na4p2o7,白色蜡片状粉末),其用量为产品理论产量的2%;体系的ph控制在7左右。

上述疏松型微纳米硬脂酸锌的制备步骤如下:1)称取100质量份的ch3(ch2)16coona,将其溶解于75℃的热去离子水中,配制成20%的硬脂酸钠透明溶液;2)称取56.30质量份的znso4·7h2o,将其用去离子水溶解,配制成0.8mol/l的zn2+溶液,并将其转移至恒压滴液漏斗中备用;3)量取200ml去离子水,将其加入到带有蝶形气孔-泡罩高速分散搅拌装置的不锈钢反应釜中,将反应釜置入恒温水浴槽中恒温(或用循环水加热恒温),温度为75℃;4)将1.55质量份的起泡剂、2.06质量份的分散剂,先后加入到不锈钢反应釜中,打开搅拌电源,并提高转速至一定的数值5000rpm,使反应釜内形成气泡,并恒速搅拌5min.,直至气泡的大小基本稳定,并保持液温为75℃;5)将1)缓慢加入4)中,保持反应釜液温(75℃)恒定;6)将2)按照5滴/s的速度滴加至75℃恒温反应釜中,恒温反应0.5h,同时检测及用0.5mol/l的naoh调整体系的ph,使体系的ph值控制在7左右;7)反应结束后,将反应液放至陈化槽中静止陈放4h。陈化结束后,将上层的泡沫相取出,放置在风干盘中自然风干或烘干,得到产品,产率为81.17%。

参照行业标准hg/t3667-2000测定了产品的外观、锌含量、游离硬脂酸含量及熔点等理化性能,采用ls-900型激光粒度仪测定了产品的粒径(d50),结果如表2所示。

表2产品性能

实施例3

一种疏松型微纳米硬脂酸锌及其制备方法,所述疏松型微纳米硬脂酸锌由下列重量份数的各组分反应制备得到。其中硬脂酸钠(ch3(ch2)16coona,白色油状粉末)质量为100份,用75℃的热去离子水配制成20%的硬脂酸钠水溶液;六水硝酸锌(zn(no3)2·6h2o,白色粉末)的质量为43.68份,用去离子水配制成0.8mol/l的水溶液;去离子水,其质量占液相总质量的20%;起泡剂为椰子油烷基二乙醇酰胺(6501)与壬基酚聚氧乙烯醚(op-12)的复配物(两者质量比为1︰1),其用量为产品理论产量1.5%;分散剂为焦磷酸钠(na4p2o7,白色粉末)与peg20000(na4p2o7,白色蜡片状粉末)的复配物(两者质量比1︰2),其用量为产品理论产量的2%;体系的ph控制在7左右。

上述疏松型微纳米硬脂酸锌的制备步骤如下:1)称取100质量份的ch3(ch2)16coona,将其溶解于75℃的热去离子水中,配制成20%的硬脂酸钠透明溶液;2)称取43.68质量份的zn(no3)2·6h2o,将其用去离子水溶解,配制成0.8mol/l的zn2+溶液,并将其转移至恒压滴液漏斗中备用;

3)量取180ml去离子水,将其加入到带有蝶形气孔-泡罩高速分散搅拌装置的不锈钢反应釜中,将反应釜置入恒温水浴槽中恒温(或用循环水加热恒温),温度为75℃;4)将1.55质量份的起泡剂、2.06质量份的分散剂,先后加入到不锈钢反应釜中,打开搅拌电源,并提高转速至6000rph,使反应釜内形成气泡,并恒速搅拌5min.,直至气泡的大小基本稳定,并保持液温为75℃;5)将1)缓慢加入4)中,保持反应釜液温(75℃)恒定;

6)将2)按照5滴/s的速度滴加至75℃恒温反应釜中,恒温反应0.5h,同时检测及用0.5mol/l的naoh调整体系的ph,使体系的ph值控制在7左右;7)反应结束后,将反应液放至陈化槽中静止陈放6h。陈化结束后,将上层的泡沫相取出,放置在风干盘中自然风干或烘干,得到产品,产率为80.35%。

参照行业标准hg/t3667-2000测定了产品的外观、锌含量、游离硬脂酸含量及熔点等理化性能,采用ls-900型激光粒度仪测定了产品的粒径(d50),结果如表3所示。

表3产品性能

实施例4

一种疏松型微纳米硬脂酸锌及其制备方法,所述疏松型微纳米硬脂酸锌由下列重量份数的各组分反应制备得到。其中硬脂酸钠(ch3(ch2)16coona,白色油状粉末)质量为100份,用65℃的热去离子水配制成10%的硬脂酸钠水溶液;氯化锌(zncl2,白色粉末)的质量为13.34份,用去离子水配制成0.2mol/l的水溶液;去离子水,其质量占液相总质量的10%;起泡剂为椰子油烷基二乙醇酰胺(6501)与壬基酚聚氧乙烯醚(op-12)的复配物(两者质量比为1︰1),其用量为产品理论产量0.5%;分散剂为焦磷酸钠(na4p2o7,白色粉末)与peg20000(na4p2o7,白色蜡片状粉末)的复配物(两者质量比1︰2),其用量为产品理论产量的1%;体系的ph控制在7左右。

上述疏松型微纳米硬脂酸锌的制备步骤如下:1)称取100质量份的ch3(ch2)16coona,将其溶解于65℃的热去离子水中,配制成10%的硬脂酸钠溶液;2)称取13.34质量份的zncl2,将其用去离子水溶解,配制成0.2mol/l的zn2+溶液,并将其转移至恒压滴液漏斗中备用;3)称取200ml去离子水,将其加入到带有蝶形气孔-泡罩高速分散搅拌装置的不锈钢反应釜中,将反应釜置入恒温水浴槽中恒温(或用循环水加热恒温),温度为65℃;4)将0.31质量份的起泡剂、0.62质量份的分散剂,先后加入到不锈钢反应釜中,打开搅拌电源,并提高转速至3000rph,使反应釜内形成气泡,并恒速搅拌10min.,直至气泡的大小基本稳定,并保持液温为65℃;5)将1)缓慢加入4)中,保持反应釜液温(75℃)恒定;6)将2)按照5滴/s的速度滴加至65℃恒温反应釜中,恒温反应0.2h,同时检测及用0.5mol/l的naoh调整体系的ph,使体系的ph值控制在8左右;7)反应结束后,将反应液放至陈化槽中静止陈放2h。陈化结束后,将上层的泡沫相取出,放置在风干盘中自然风干或烘干,得到产品,产率为63.42%。

参照行业标准hg/t3667-2000测定了产品的外观、锌含量、游离硬脂酸含量及熔点等理化性能,采用ls-900型激光粒度仪测定了产品的粒径(d50),结果如表4所示。

表4产品性能

实施例5

一种疏松型微纳米硬脂酸锌及其制备方法,所述疏松型微纳米硬脂酸锌由下列重量份数的各组分反应制备得到。其中硬脂酸钠(ch3(ch2)16coona,白色油状粉末)质量为100份,用80℃的热去离子水配制成30%的硬脂酸钠水溶液;氯化锌(zncl2,白色粉末)的质量为33.58份,用去离子水配制成1.2mol/l的水溶液;去离子水,其质量占液相总质量的40%;起泡剂为椰子油烷基二乙醇酰胺(6501)与壬基酚聚氧乙烯醚(op-12)的复配物(两者质量比为1︰1),其用量为产品理论产量2%;分散剂为焦磷酸钠(na4p2o7,白色粉末)与peg20000(na4p2o7,白色蜡片状粉末)的复配物(两者质量比1︰2),其用量为产品理论产量的3%;体系的ph控制在6左右。

上述疏松型微纳米硬脂酸锌的制备步骤如下:1)称取100质量份的ch3(ch2)16coona,将其溶解于65℃的热去离子水中,配制成10%的硬脂酸钠溶液;2)称取33.58质量份的zncl2,将其用去离子水溶解,配制成1.2mol/l的zn2+溶液,并将其转移至恒压滴液漏斗中备用;3)称取500ml去离子水,将其加入到带有蝶形气孔-泡罩高速分散搅拌装置的不锈钢反应釜中,将反应釜置入恒温水浴槽中恒温(或用循环水加热恒温),温度为80℃;4)将2.06质量份的起泡剂、3.09质量份的分散剂,先后加入到不锈钢反应釜中,打开搅拌电源,并提高转速至8000rph,使反应釜内形成气泡,并恒速搅拌7min.,直至气泡的大小基本稳定,并保持液温为80℃;5)将1)缓慢加入4)中,保持反应釜液温(75℃)恒定;

6)将2)按照3滴/s的速度滴加至80℃恒温反应釜中,恒温反应1.2h,同时检测及用0.5mol/l的naoh调整体系的ph,使体系的ph值控制在6左右;7)反应结束后,将反应液放至陈化槽中静止陈放8h。陈化结束后,将上层的泡沫相取出,放置在风干盘中自然风干或烘干,得到产品,产率为82.26%。

参照行业标准hg/t3667-2000测定了产品的外观、锌含量、游离硬脂酸含量及熔点等理化性能,采用ls-900型激光粒度仪测定了产品的粒径(d50),结果如表5所示。

表5产品性能

实施例6

一种疏松型微纳米硬脂酸锌及其制备方法,所述疏松型微纳米硬脂酸锌由下列重量份数的各组分反应制备得到。其中硬脂酸钠(ch3(ch2)16coona,白色油状粉末)质量为100份,用75℃的热去离子水配制成20%的硬脂酸钠水溶液;氯化锌(zncl2,白色粉末)的质量为26.68份,用去离子水配制成0.6mol/l的水溶液;去离子水,其质量占液相总质量的20%;起泡剂为椰子油烷基二乙醇酰胺(6501)与壬基酚聚氧乙烯醚(op-12)的复配物(两者质量比为1︰1),其用量为产品理论产量2%;分散剂为焦磷酸钠(na4p2o7,白色粉末)与peg20000(na4p2o7,白色蜡片状粉末)的复配物(两者质量比1︰2),其用量为产品理论产量的1.5%;体系的ph控制在6.8左右。

上述疏松型微纳米硬脂酸锌的制备步骤如下:1)称取100质量份的ch3(ch2)16coona,将其溶解于75℃的热去离子水中,配制成20%的硬脂酸钠溶液;2)称取26.68质量份的zncl2,将其用去离子水溶解,配制成0.6mol/l的zn2+溶液,并将其转移至恒压滴液漏斗中备用;3)称取200ml去离子水,将其加入到带有蝶形气孔-泡罩高速分散搅拌装置的不锈钢反应釜中,将反应釜置入恒温水浴槽中恒温(或用循环水加热恒温),温度为75℃;4)将2.06质量份的起泡剂、1.55质量份的分散剂,先后加入到不锈钢反应釜中,打开搅拌电源,并提高转速至6000rph,使反应釜内形成气泡,并恒速搅拌5min.,直至气泡的大小基本稳定,并保持液温为75℃;5)将1)缓慢加入4)中,保持反应釜液温(75℃)恒定;6)将2)按照3滴/s的速度滴加至75℃恒温反应釜中,恒温反应0.75h,同时检测及用0.5mol/l的naoh调整体系的ph,使体系的ph值控制在6.8左右;7)反应结束后,将反应液放至陈化槽中静止陈放4h。陈化结束后,将上层的泡沫相取出,放置在风干盘中自然风干或烘干,得到产品,产率为85.47%。

参照行业标准hg/t3667-2000测定了产品的外观、锌含量、游离硬脂酸含量及熔点等理化性能,采用ls-900型激光粒度仪测定了产品的粒径(d50),结果如表6所示。

表6产品性能

对比例1

一种疏松型微纳米硬脂酸锌及其制备方法,所述疏松型微纳米硬脂酸锌由下列重量份数的各组分反应制备得到。其中硬脂酸钠(ch3(ch2)16coona,白色油状粉末)质量为100份,用50℃的热去离子水配制成35%的硬脂酸钠水溶液;氯化锌(zncl2,白色粉末)的质量为11.12份,用去离子水配制成0.05mol/l的水溶液;去离子水,其质量占液相总质量的20%;起泡剂为椰子油烷基二乙醇酰胺(6501)与壬基酚聚氧乙烯醚(op-12)的复配物(两者质量比为1︰1),其用量为产品理论产量3%;分散剂为焦磷酸钠(na4p2o7,白色粉末)与peg20000(na4p2o7,白色蜡片状粉末)的复配物(两者质量比1︰2),其用量为产品理论产量的0.5%;体系的ph控制在9左右。

上述疏松型微纳米硬脂酸锌的制备步骤如下:

1)称取100质量份的ch3(ch2)16coona,将其溶解于50℃的热去离子水中,配制成35%的硬脂酸钠溶液;

2)称取11.12质量份的zncl2,将其用去离子水溶解,配制成0.05mol/l的zn2+溶液,并将其转移至恒压滴液漏斗中备用;

3)称取385ml去离子水,将其加入到带有蝶形气孔-泡罩高速分散搅拌装置的不锈钢反应釜中,将反应釜置入恒温水浴槽中恒温(或用循环水加热恒温),温度为50℃;

4)将1.55质量份的起泡剂、0.26质量份的分散剂,先后加入到不锈钢反应釜中,打开搅拌电源,并提高转速至9000rpm,使反应釜内形成气泡,并恒速搅拌5min.,直至气泡的大小基本稳定,并保持液温为50℃;

5)将1)缓慢加入4)中,保持反应釜液温(50℃)恒定;

6)将2)按照3滴/s的速度滴加至50℃恒温反应釜中,恒温反应0.75h,同时检测及用0.5mol/l的naoh调整体系的ph,使体系的ph值控制在9左右;

7)反应结束后,将反应液放至陈化槽中静止陈放4h。陈化结束后,将上层的泡沫相取出,放置在风干盘中自然风干或烘干,得到产品,产率为35.47%。

参照行业标准hg/t3667-2000测定了产品的外观、锌含量、游离硬脂酸含量及熔点等理化性能,采用ls-900型激光粒度仪测定了产品的粒径(d50),结果如表7所示。

表7产品性能

对比例2

一种疏松型微纳米硬脂酸锌及其制备方法,所述疏松型微纳米硬脂酸锌由下列重量份数的各组分反应制备得到。其中硬脂酸钠(ch3(ch2)16coona,白色油状粉末)质量为100份,用85℃的热去离子水配制成20%的硬脂酸钠水溶液;氯化锌(zncl2,白色粉末)的质量为40.03份,用去离子水配制成1.5mol/l的水溶液;去离子水,其质量占液相总质量的20%;起泡剂为椰子油烷基二乙醇酰胺(6501)与壬基酚聚氧乙烯醚(op-12)的复配物(两者质量比为1︰1),其用量为产品理论产量2%;分散剂为焦磷酸钠(na4p2o7,白色粉末)与peg20000(na4p2o7,白色蜡片状粉末)的复配物(两者质量比1︰2),其用量为产品理论产量的1.5%;体系的ph控制在6.8左右。

上述疏松型微纳米硬脂酸锌的制备步骤如下:

1)称取100质量份的ch3(ch2)16coona,将其溶解于85℃的热去离子水中,配制成20%的硬脂酸钠溶液;

2)称取40.03质量份的zncl2,将其用去离子水溶解,配制成1.5mol/l的zn2+溶液,并将其转移至恒压滴液漏斗中备用;

3)称取200ml去离子水,将其加入到带有蝶形气孔-泡罩高速分散搅拌装置的不锈钢反应釜中,将反应釜置入恒温水浴槽中恒温(或用循环水加热恒温),温度为85℃;

4)将2.06质量份的起泡剂、1.55质量份的分散剂,先后加入到不锈钢反应釜中,打开搅拌电源,并提高转速至2000rpm,使反应釜内形成气泡,并恒速搅拌5min.,直至气泡的大小基本稳定,并保持液温为85℃;

5)将1)缓慢加入4)中,保持反应釜液温(85℃)恒定;

6)将2)按照3滴/s的速度滴加至85℃恒温反应釜中,恒温反应0.75h,同时检测及用0.5mol/l的naoh调整体系的ph,使体系的ph值控制在6.8左右;

7)反应结束后,将反应液放至陈化槽中静止陈放4h。陈化结束后,将上层的泡沫相取出,放置在风干盘中自然风干或烘干,得到产品,产率为54.32%。

参照行业标准hg/t3667-2000测定了产品的外观、锌含量、游离硬脂酸含量及熔点等理化性能,采用ls-900型激光粒度仪测定了产品的粒径(d50),结果如表8所示。

表8产品性能

对比例3

一种疏松型微纳米硬脂酸锌及其制备方法,所述疏松型微纳米硬脂酸锌由下列重量份数的各组分反应制备得到。其中硬脂酸钠(ch3(ch2)16coona,白色油状粉末)质量为100份,用75℃的热去离子水配制成20%的硬脂酸钠水溶液;氯化锌(zncl2,白色粉末)的质量为28.91份,用去离子水配制成0.8mol/l的水溶液;去离子水,其质量占液相总质量的20%;起泡剂为椰子油烷基二乙醇酰胺(6501)与壬基酚聚氧乙烯醚(op-12)的复配物(两者质量比为1︰1),其用量为产品理论产量2%;分散剂为焦磷酸钠(na4p2o7,白色粉末)与peg20000(na4p2o7,白色蜡片状粉末)的复配物(两者质量比1︰2),其用量为产品理论产量的1.5%;体系的ph控制在4左右。

上述疏松型微纳米硬脂酸锌的制备步骤如下:

1)称取100质量份的ch3(ch2)16coona,将其溶解于75℃的热去离子水中,配制成20%的硬脂酸钠溶液;

2)称取28.91质量份的zncl2,将其用去离子水溶解,配制成0.8mol/l的zn2+溶液,并将其转移至恒压滴液漏斗中备用;

3)称取200ml去离子水,将其加入到带有蝶形气孔-泡罩高速分散搅拌装置的不锈钢反应釜中,将反应釜置入恒温水浴槽中恒温(或用循环水加热恒温),温度为75℃;

4)将2.06质量份的起泡剂、1.55质量份的分散剂,先后加入到不锈钢反应釜中,打开搅拌电源,并提高转速至6000rph,使反应釜内形成气泡,并恒速搅拌5min.,直至气泡的大小基本稳定,并保持液温为75℃;

5)将1)缓慢加入4)中,保持反应釜液温(75℃)恒定;

6)将2)按照3滴/s的速度滴加至75℃恒温反应釜中,恒温反应0.75h,同时检测及用0.5mol/l的hcl调整体系的ph,使体系的ph值控制在4左右;

7)反应结束后,将反应液放至陈化槽中静止陈放4h。陈化结束后,将上层的泡沫相取出,放置在风干盘中自然风干或烘干,得到产品,产率为60.12%。

参照行业标准hg/t3667-2000测定了产品的外观、锌含量、游离硬脂酸含量及熔点等理化性能,采用ls-900型激光粒度仪测定了产品的粒径(d50),结果如表9所示。

表9产品性能

实施例及对比例的结果表明,ch3(ch2)16coo-溶液的浓度,zn2+溶液的用量、浓度,搅拌速度(气泡大小)、反应体系的ph、陈化时间、起泡剂及分散剂的用量(气泡的稳定性及zn2+的扩散效应)是影响产品的产率、粒径、锌含量、熔点等性能结果的关键因素,必须对其进行详细的选择,方能达到满意的制备效果。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于发明的保护范围。

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