一种新型水性蜡分散体及其制备方法与流程

本发明涉及蜡分散体及技术领域，具体涉及一种新型水性蜡分散体及其制备方法。

背景技术：

在油漆和涂料工业中，天然和合成蜡添加剂在产品的性能品质中起到重要作用，有助于最终涂层产品的表面性质、改进的涂层完整性和表面外观，以及有助于涂布产品的下游加工和延长它们的使用寿命。尽管仅构成制剂的一小部分，但添加剂可以在低剂量和成本下实现整个制剂的性能的显著改进，从而提供提高的产品性能和价值。随着对表面改性剂的性能要求继续提高，这些工业中的最终用户也继续期望更低的成本，这产生更薄的涂膜和更快的作业线速。另外，随着四十亿美金的全球添加剂工业发展，越来越需要不含环境有害的物质、具有零或低挥发性有机化合物（voc）含量且不含防沫剂和消泡剂的水某添加剂分散体。在如今可得的许多添加剂中，天然和合成蜡能够满足这些工业中的此类需要，以环保的水性蜡分散体形式赋予油漆和涂料改进的表面改性性质。如图1所示，目前制备蜡分散体多采用蜡在外部被乳化剂这一类表面活性剂乳化稳定的形成蜡分散体，由于其引入了大量的这类物质导致漆膜耐水性变差，甚至有些表面活性剂迁移至涂膜表面对漆膜表面造成部分涂膜诟病，针对此类现象，目前市面上只有日本三井公司有w-400等这一系列产品，但是没有对技术或者专利的公开。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种新型水性蜡分散体，该新型水性蜡分散体voc排放为零，应用简单，粒径分布均匀效果好，且不含乳化剂等这一类表面活性剂，极大提高了漆膜的耐水性。

本发明的另一目的在于提供一种新型水性蜡分散体的制备方法，该制备方法步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可达规模工业化生产。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种新型水性蜡分散体，由以下重量份的原料组成：

蜡20-60份

成核剂1-5份

悬浮剂0.5-5.0份

去离子水50-100份。

优选的，由以下重量份的原料组成：

蜡30-60份

成核剂1-3份

悬浮剂0.5-4.0份

去离子水50-80份。

优选的，由以下重量份的原料组成：

蜡45份

成核剂2份

悬浮剂2份

去离子水65份。

优选的，所述蜡为聚乙烯蜡和/或氧化聚乙烯蜡。更为优选的，所述蜡是由聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡以重量比1-2：1组成的混合物。本发明通过采用上述蜡，制得的新型水性蜡分散体voc排放为零，应用简单，粒径分布均匀效果好。

优选的，所述聚乙烯蜡为熔点在110-140℃的聚乙烯蜡。本发明通过采用熔点在110-140℃的聚乙烯蜡，制得的新型水性蜡分散体voc排放为零，应用简单，粒径分布均匀效果好。

优选的，所述氧化聚乙烯蜡为熔点在130-146℃的高密度氧化聚乙烯蜡。本发明通过采用熔点在130-146℃的高密度氧化聚乙烯蜡，制得的新型水性蜡分散体voc排放为零，应用简单，粒径分布均匀效果好。

优选的，所述成核剂为苯甲酸钠、滑石粉、双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸钠、2,2’-亚甲基-二(4,6-二正丁基苯酚)磷酸钠、亚甲基双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸铝、日本荒川公司的pinecrystalkm-1300和km-1500中的至少一种。更为优选的，所述成核剂是由双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸钠、2,2’-亚甲基-二(4,6-二正丁基苯酚)磷酸钠和亚甲基双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸铝以重量比2-4:1.5-2.5:1组成的混合物。本发明通过采用上述成核剂，其成核效果好，制得的新型水性蜡分散体voc排放为零，应用简单，粒径分布均匀效果好。

优选的，所述悬浮剂为毕克化学公司rdx和/或醋酸纤维素cab551。更为优选的，所述悬浮剂是由毕克化学公司rdx和醋酸纤维素cab551以重量比1.5-2.5:1组成的混合物。本发明通过采用上述悬浮剂，其悬浮效果好，制得的新型水性蜡分散体voc排放为零，应用简单，粒径分布均匀效果好。

一种新型水性蜡分散体的制备方法，将蜡、成核剂和去离子水在反应釜中升温至155-165℃，在成核剂的作用下通过高剪切乳化机进行高强度的剪切分散成极微小颗粒，剪切转速为2200-2800rpm，冷却至125-135℃，定型为水分散相的蜡固体分散体，再冷却至80-100℃过滤，加入悬浮剂分散均匀稳定，制得新型水性蜡分散体。

本发明的有益效果在于：本发明的新型水性蜡分散体voc排放为零，应用简单，粒径分布均匀效果好，且不含乳化剂等这一类表面活性剂，极大提高了漆膜的耐水性，解决了水性蜡分散体对漆膜耐水性等漆膜弊病的问题。

本发明的制备方法步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可达规模工业化生产。

附图说明

图1是现有的蜡分散体的结构示意图；

图2是本发明的新型水性蜡分散体的结构示意图；

附图标记为：10—蜡单体、1—表面活性剂、2—成核剂。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1-2对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1

一种新型水性蜡分散体，由以下重量份的原料组成：

蜡20份

成核剂1份

悬浮剂0.5份

去离子水50份。

所述蜡是由聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡以重量比1：1组成的混合物。

所述聚乙烯蜡为熔点在110℃的聚乙烯蜡。

所述氧化聚乙烯蜡为熔点在130℃的高密度氧化聚乙烯蜡。

所述成核剂为苯甲酸钠或滑石粉。

所述悬浮剂是由毕克化学公司rdx和醋酸纤维素cab551以重量比1.5:1组成的混合物。

一种新型水性蜡分散体的制备方法，将蜡、成核剂和去离子水在反应釜中升温至155℃，在成核剂的作用下通过高剪切乳化机进行高强度的剪切分散成极微小颗粒，剪切转速为2200rpm，冷却至125℃，定型为水分散相的蜡固体分散体，再冷却至80℃过滤，加入悬浮剂分散均匀稳定，制得新型水性蜡分散体。

实施例2

一种新型水性蜡分散体，由以下重量份的原料组成：

蜡30份

成核剂1份

悬浮剂0.5份

去离子水50份。

所述蜡为聚乙烯蜡。

所述聚乙烯蜡为熔点在125℃的聚乙烯蜡。

所述成核剂为日本荒川公司的pinecrystalkm-1300或km-1500。

所述悬浮剂为醋酸纤维素cab551。

一种新型水性蜡分散体的制备方法，将蜡、成核剂和去离子水在反应釜中升温至158℃，在成核剂的作用下通过高剪切乳化机进行高强度的剪切分散成极微小颗粒，剪切转速为2400rpm，冷却至128℃，定型为水分散相的蜡固体分散体，再冷却至85℃过滤，加入悬浮剂分散均匀稳定，制得新型水性蜡分散体。

实施例3

一种新型水性蜡分散体，由以下重量份的原料组成：

蜡50份

成核剂3份

悬浮剂1.5份

去离子水100份。

所述蜡为氧化聚乙烯蜡。

所述氧化聚乙烯蜡为熔点在138℃的氧化聚乙烯蜡oa6。

所述成核剂为双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸钠、2,2’-亚甲基-二(4,6-二正丁基苯酚)磷酸钠或亚甲基双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸铝。

所述悬浮剂为毕克化学公司rdx。

一种新型水性蜡分散体的制备方法，将蜡、成核剂和去离子水在反应釜中升温至160℃，在成核剂的作用下通过高剪切乳化机进行高强度的剪切分散成极微小颗粒，剪切转速为2500rpm，冷却至130℃，定型为水分散相的蜡固体分散体，再冷却至90℃过滤，加入悬浮剂分散均匀稳定，制得新型水性蜡分散体。

实施例4

一种新型水性蜡分散体，由以下重量份的原料组成：

蜡60份

成核剂3份

悬浮剂4.0份

去离子水80份。

所述蜡是由聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡以重量比1.5：1组成的混合物。

所述聚乙烯蜡为熔点在125℃的聚乙烯蜡。

所述氧化聚乙烯蜡为熔点在138℃的高密度氧化聚乙烯蜡。

所述成核剂是由双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸钠、2,2’-亚甲基-二(4,6-二正丁基苯酚)磷酸钠和亚甲基双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸铝以重量比2:1.5:1组成的混合物。

所述悬浮剂是由毕克化学公司rdx和醋酸纤维素cab551以重量比2:1组成的混合物。

一种新型水性蜡分散体的制备方法，将蜡、成核剂和去离子水在反应釜中升温至162℃，在成核剂的作用下通过高剪切乳化机进行高强度的剪切分散成极微小颗粒，剪切转速为2600rpm，冷却至132℃，定型为水分散相的蜡固体分散体，再冷却至95℃过滤，加入悬浮剂分散均匀稳定，制得新型水性蜡分散体。

实施例5

一种新型水性蜡分散体，由以下重量份的原料组成：

蜡60份

成核剂5份

悬浮剂5.0份

去离子水100份。

所述蜡是由聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡以重量比2：1组成的混合物。

所述聚乙烯蜡为熔点在140℃的聚乙烯蜡。

所述氧化聚乙烯蜡为熔点在146℃的高密度氧化聚乙烯蜡。

所述成核剂是由双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸钠、2,2’-亚甲基-二(4,6-二正丁基苯酚)磷酸钠和亚甲基双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸铝以重量比4:2.5:1组成的混合物。

所述悬浮剂是由毕克化学公司rdx和醋酸纤维素cab551以重量比2.5:1组成的混合物。

一种新型水性蜡分散体的制备方法，将蜡、成核剂和去离子水在反应釜中升温至165℃，在成核剂的作用下通过高剪切乳化机进行高强度的剪切分散成极微小颗粒，剪切转速为2800rpm，冷却至135℃，定型为水分散相的蜡固体分散体，再冷却至100℃过滤，加入悬浮剂分散均匀稳定，制得新型水性蜡分散体。

如图2所示，本发明的新型水性蜡分散体voc排放为零，应用简单，粒径分布均匀效果好，且不含乳化剂等这一类表面活性剂，极大提高了漆膜的耐水性。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。