一种稳定脂肪醇乳液的制备方法与流程

文档序号:40539232发布日期:2025-01-03 10:58阅读:80来源:国知局

本发明涉及一种脂肪醇乳液的制备方法,因此,本发明属于精细化学品。


背景技术:

1、在造纸湿部中,根据纸种不同会用到施胶剂、助留助滤剂、增强剂、脱墨剂、干强剂等具有表面活性的助剂,在抄纸白水循环过程中,很容易产生气泡,这些气泡的存在对纸张有很大的影响,使施胶度差,纸面出现斑点、透光点和小孔,甚至引起断纸,且容易使泵的运行效率下降,增加能耗。

2、脂肪醇乳液消泡剂在造纸湿部中的应用已经是成熟的技术。多年的研究过程中,本领域技术人员除了利用脂肪醇,还引入石蜡、油脂、白炭黑等物质作为消泡活性物质,不断提高产品的消抑泡性能,但是与此同时,由于活性物种类较多,乳化过程中对乳化剂和乳化工艺需求不同,相互难以平衡,从而导致乳液不稳定,容易引起乳液膏化或者分层等问题,研究人员针对乳液的稳定性研究情况如下:

3、cn101780383a中将乳化物质和消泡活性物物质(高碳醇、甘油聚醚、炔醇)溶于分散介质中,加热预乳化后进一步长时间均质化制备稳定乳液,该乳液制备耗时长,成本高;cn103628353a中利用高速分散机对脂肪醇乳液进行强烈分散,同时引入高分子物质来制备稳定乳液,制备方法较复杂;us5807502 利用c6-18的含有直链烷基的1,2-二醇与环氧乙烷的加成物作为乳化剂来稳定脂肪醇乳液,此类乳化剂市场难以购买,且合成原料价格昂贵;cn1781574a 利用c2-4 烯化氧与有支链烷基的伯醇的加成物来稳定脂肪醇乳液,但此类方法不能解决天然脂肪醇乳液的稳定性问题;cn107137959a分别将脂肪醇、石蜡、油脂利用非离子表面活性剂、增稠剂和水制备成乳液,再将三者乳液与阴离子表面活性剂在常温下进行混合制备稳定乳液,制备工艺较为复杂;cn113577836a引入不同类型的乳化剂,制备过程中在不同的温度条件下分批次加入不同类型乳化剂进行乳化,避免了乳化过程中乳化物过多,导致产品稳定性差的问题,同时引入高级脂肪醇脂肪酸酯提高消抑泡性能的同时,进一步提高产品的稳定性。制备过程中需要不断关注制备温度,制备方法复杂,为了提高消抑泡性能还需要引入其他物质,为产品稳定性的保证带来隐患。

4、综上所述,以上专利主要是通过较为复杂工艺来提高脂肪醇乳液的稳定性,同时为了兼顾消抑泡性能,还需要添加其他物质,为稳定性的保证带来新的问题。


技术实现思路

1、本发明将利用硅烷偶联剂对二氧化硅进行表面改性,最终得到的改性二氧化硅,可在消泡活性物和水的界面上吸附,起到分散活性物的作用,避免聚集引起产品膏化问题,同时可以提高产品的消抑泡性能;同时在乳化过程中将非离子表面活性剂与丙烯酸酯聚合物协同作用来乳化活性物,进一步提高乳液的稳定性。

2、技术方案

3、本发明制备的稳定脂肪醇乳液,由以下组分组成:

4、a、脂肪醇

5、所述的脂肪醇为c12-c30的一元至三元醇,选自合成脂肪醇、天然脂肪醇中的一种或两种混合。合成脂肪醇可以通过齐格勒法由烷基铝的氧化而得到,也可以通过羰基合成法得到;天然脂肪醇可以通过油脂中提取而得到;具体的,所述脂肪醇包括含单一碳原子的脂肪醇,如c12醇、c14醇、c16醇、c18醇、c20醇、c22醇、c24醇、c26醇、c28醇、c30醇;以及含有不同碳原子数的混合脂肪醇,如c12-18 混合醇、c16-18 混合醇、c16-22 混合醇,选用其中的一种或多种;脂肪醇用量占乳液总量的10-20%。

6、b、石蜡

7、 所述的石蜡是从石油、页岩油或其他沥青矿物油中提取出来的一种碳氢化合物,选自微晶石蜡、液体石蜡。石蜡用量占乳液总量的2-8%。

8、c、油脂

9、所述的油脂选自菜籽油、花生油、大豆油、椰子油、棕榈油、蓖麻油、橄榄油、牛油中的一种或多种。油脂用量占乳液总量的2-8%。

10、d、改性二氧化硅

11、所述的改性二氧化硅是由硅烷偶联剂对二氧化硅进行表面改性得到,改性二氧化硅用量占乳液总量的2-6%;

12、改性二氧化硅的制备方法为将硅烷偶联剂、水加入到反应容器中,利用酸调节ph值至4-6之间,搅拌均匀后,进入二氧化硅和溶剂,1000-2000r/min条件下高速搅拌2-5min,过滤烘干得到改性二氧化硅;其中硅烷偶联剂选自kh550、kh560、kh570、kh580、kh590;二氧化硅为疏水二氧化硅,选自沉淀法疏水二氧化硅、气相法疏水二氧化硅;硅烷偶联剂的用量占二氧化硅总质量的0.5-2%;酸选自醋酸、草酸、磷酸、硅酸;溶剂选自丙酮、甲酮、乙醇、环己烷水和丙酮溶剂的用量满足反应即可。

13、e、非离子表面活性剂

14、所述的非离子表面活性剂由表面活性剂m和表面活性剂n复配得到;其中:非离子表面活性剂m结构式为:r1o(eo)mh,其中r1为c8-28的烷基,m为10-60的整数;非离子表面活性剂n选自聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯(tween60)、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯(tween80)、聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯(tween85)、失水山梨醇单月桂酸酯(span20)、失水山梨醇单棕榈酸酯(span40)、失水山梨醇单硬脂酸酯(span60)、三硬脂酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸甘油酯、乙二醇单硬脂酸酯、乙二醇二硬脂酸酯、二乙二醇单硬脂酸酯、二乙二醇二硬脂酸酯中一种或多种;

15、非离子表面活性剂的用量占乳液总量的2-10%;其中非离子表面活性剂m的用量占非离子表面活性剂总质量的50-90%。

16、f、丙烯酸酯聚合物

17、所述丙烯酸酯聚合物用量占乳液总量的2-5%。

18、丙烯酸酯聚合物的制备方法为将不同类型丙烯酸酯单体加入到反应容器中,边搅拌边滴加过氧化苯甲酰催化剂,在温度60-100℃条件下反应2-8h得到;丙烯酸酯单体选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸异辛酯中的两种或三种以上任意比例混合;催化剂用量占丙烯酸酯单体总质量的0.2-2%。

19、g、水

20、本发明中水用量占乳液总量的60-75%;水分为两部分使用,g1占水总质量的10-30%。

21、一种稳定脂肪醇乳液消泡剂的制备方法如下:

22、(1)将改性二氧化硅d与水g1进行混合搅拌,得到分散液h;。

23、(2)将丙烯酸聚合物f、非离子表面活性剂m、非离子表面活性剂n混合搅拌均匀,形成混合物i;。

24、(3)将脂肪醇a、石蜡b、油脂c混合加热至70-90℃熔融搅拌均匀,向其中加入混合物i,保温继续搅拌均匀,得到混合物j;。

25、(4)保温继续向混合物j中加入分散液h,搅拌均匀后继续加入剩余量的水g2,搅拌均匀后降温至室温,形成乳液。



技术特征:

1.一种稳定脂肪醇乳液的制备方法,由以下组分组成:

2.如权利要求1所述的一种稳定脂肪醇乳液消泡剂的制备方法,其特征在于,所述的改性二氧化硅的制备方法为将硅烷偶联剂、水加入到反应容器中,利用酸调节ph值至4-6之间,搅拌均匀后,进入二氧化硅和溶剂,1000-2000r/min条件下高速搅拌2-5min,过滤烘干得到改性二氧化硅;其中硅烷偶联剂选自kh550、kh560、kh570、kh580、kh590;二氧化硅为疏水二氧化硅,选自沉淀法疏水二氧化硅、气相法疏水二氧化硅;硅烷偶联剂的用量占二氧化硅总质量的0.5-2%;酸选自醋酸、草酸、磷酸、硅酸;溶剂选自丙酮、甲酮、乙醇、环己烷水和丙酮溶剂的用量满足反应即可。

3.如权利要求1所述的一种稳定脂肪醇乳液消泡剂的制备方法,其特征在于,非离子表面活性剂m的用量占非离子表面活性剂总质量的50-90%。

4.如权利要求1所述的一种稳定脂肪醇乳液消泡剂的制备方法,其特征在于,丙烯酸酯聚合物的制备方法为将不同类型丙烯酸酯单体加入到反应容器中,边搅拌边滴加过氧化苯甲酰催化剂,在温度60-100℃条件下反应2-8h得到;丙烯酸酯单体选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸异辛酯中的两种或三种以上任意比例混合;催化剂用量占丙烯酸酯单体总质量的0.2-2%。

5.如权利要求1所述的一种稳定脂肪醇乳液消泡剂的制备方法,其特征在于,水g1占水总质量的10-30%。


技术总结
本发明将利用硅烷偶联剂对二氧化硅进行表面改性,最终得到的改性二氧化硅,可在消泡活性物和水的界面上吸附,起到分散活性物的作用,避免聚集引起产品膏化问题,同时可以提高产品的消抑泡性能;同时在乳化过程中将非离子表面活性剂与丙烯酸酯聚合物协同作用来乳化活性物,进一步提高乳液的稳定性。

技术研发人员:黄伟,董飞,曹添
受保护的技术使用者:江苏四新科技应用研究所股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/1/2
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