一種水性硬脂酸鋅乳液及其制備方法與應用技術

本發明專利技術屬于硬脂酸鋅技術領域，公開了一種水性硬脂酸鋅乳液及其制備方法與應用。該水性硬脂酸鋅乳液由以下質量分數的組分組成：硬脂酸鋅30～38％，乳化劑5～9％，分散劑3～8％，消泡劑0.2～0.7％，防腐劑0.2～0.5％，水44.4～61.4％，各組分的質量分數之和為100％。本發明專利技術選用HLB值大于13的非離子型乳化劑，通過自然乳化、輔助的機械乳化及合適的其他助劑得氣泡較少、乳液穩定、固含量高的硬脂酸鋅乳液。制備工藝簡單，易于操作，不需要高溫高壓等條件，有利于降低生產成本。制得的硬脂酸鋅乳液的粘度較小，長時間放置仍能保持性能穩定。可應用在橡膠、塑料、涂料、熱敏紙、化妝品等行業。

【技術實現步驟摘要】
一種水性硬脂酸鋅乳液及其制備方法與應用
本專利技術屬于硬脂酸鋅
，特別涉及一種水性硬脂酸鋅乳液及其制備方法與應用。
技術介紹
硬脂酸鋅乳液由于有多樣化的理化特性，已在塑料、水性涂料、建筑、造紙、顏料、日用化學品等諸多重要領域獲得廣泛而重要的應用，并且不斷地有新的應用途徑被開發出來。水性硬脂酸鋅在國內的市場潛力很大，現在國內的水性硬脂酸鋅，90％是進口日本或德國的，價位高，質量較好。國內生產廠家的水性硬脂酸鋅質量太差，很難銷售。中國專利CN102102312B公開了一種水性硬脂酸鋅分散液及其制備方法。其制備方法是：生產時先按一定配比將硬脂酸鋅、乳化劑A、乳化劑B、助劑、分散劑、消泡劑、殺菌劑和水加入到高壓反應釜中，密封后加熱升溫至140～180℃，恒溫攪拌1小時，然后快速冷卻至室溫，即可得到目標產品。該制備硬脂酸鋅的方法需要高溫高壓，操作復雜，費時費力。中國公開文本CN103388284A公開了一種水性硬脂酸鋅乳液及其制備方法。其制備方法是：按最佳重量份數選取去離子水加進分散機內，升溫至60～80℃，然后在攪拌狀態下加入潤濕分散、乳化劑、交聯劑、殺菌劑、懸浮劑，攪拌使其分散乳化，恒溫30～40分鐘，然后加入水性消泡劑，使液體中的泡沫迅速消掉，再在攪拌狀態下加入硬脂酸鋅，恒溫40～60分鐘，使硬脂酸鋅完全乳化分散于體系中，然后進行研磨，研磨到粒徑為0.5～1微米，停止研磨，出料包裝。該制備方法需要加熱保持恒溫，對于工業生產來說，操作復雜，成本高，不利于工業化應用。中國公開文本CN103266534A公開了一種水性硬脂酸鋅分散液及其制備方法。其制備方法是：首先在反應釜中加入水，在機械攪拌下依次加入分散劑、乳化劑和硬脂酸鋅，再利用管線式剪切機進行高速攪拌20～60分鐘，使反應釜中的物料完全乳化、分散；然后再加入消泡劑和防腐劑，機械攪拌10～25分鐘；臥式砂磨機內研磨10～20分鐘，再經超聲波振動篩過濾，即得到硬脂酸鋅水性分散液。該制備方法采用的陰離子型表面活性劑，產品有較多氣泡，并且超聲振動不適合工業生產。中國公開文本CN103711034A公開了一種超細硬脂酸鋅水性分散液及其制備方法。其制備方法是：將硬脂酸、部分乳化劑和水的混合物加熱至硬脂酸熔點以上進行預分散；加入水、余下乳化劑和分散劑進行硬脂酸的轉相，然后分散20～30分鐘直至硬脂酸形成均勻分散液；將氧化鋅、水和分散劑進行混合得氧化鋅分散液；將上述硬脂酸分散液加入到氧化鋅分散液中在低于硬脂酸熔點的溫度下反應2小時，之后加入殺菌劑，消泡劑后即可得到目標產品。該制備方法較為復雜，需要持續加熱，并且制備的硬脂酸鋅乳液會含有較多氧化鋅或者硬脂酸，乳化不均勻，穩定性較差，乳液易于沉降，不易于存儲。
技術實現思路
為了克服上述現有技術的缺點與不足，本專利技術的首要目的在于提供一種水性硬脂酸鋅乳液。該水性硬脂酸鋅乳液的粒徑較小、固含量高、氣泡少、性能穩定。本專利技術另一目的在于提供上述的水性硬脂酸鋅乳液的制備方法。本專利技術再一目的在于提供上述水性硬脂酸鋅乳液在橡膠、塑料、涂料、熱敏紙、化妝品等行業的應用。本專利技術的目的通過下述方案實現：一種水性硬脂酸鋅乳液，其由以下質量分數的組分組成：上述的各個組分的質量分數之和為100％。所述的乳化劑為非離子型乳化劑。優選的，所述的乳化劑為聚氧乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯、丙二醇嵌段聚醚、壬基酚聚氧乙烯醚和脂肪酸聚氧乙烯醚中的至少一種。非離子型乳化劑在乳化過程中不易產生氣泡，并且當選擇適合的HLB值的，特別是HLB值大于等于13的非離子型乳化劑，如，聚氧乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯、丙二醇嵌段聚醚和脂肪酸聚氧乙烯醚中的至少一種，能使得乳化均勻，更容易形成水包油型乳液。所述的分散劑可為丙烯酸銨鹽、多元胺酰胺的羧酸鹽、烷基銨鹽共聚物和聚羧酸鈉鹽中的至少一種。所述的消泡劑為聚硅氧烷消泡劑、丙烯酸脂消泡劑、硅酮消泡劑中的至少一種。優選的，所述的消泡劑優選為聚硅氧烷消泡劑。所述的防腐劑為二羥甲基二甲基乙內酰脲、卡松、苯甲酸及苯甲酸鈉、丙酸及其鹽類的至少一種。一種上述的水性硬脂酸鋅乳液的制備方法，包括以下步驟：在攪拌條件下將分散劑、乳化劑和硬脂酸鋅加入到水中，高速攪拌，然后再加入消泡劑和防腐劑，混合，碾磨，得硬脂酸鋅乳液。所述的攪拌條件指攪拌速度為1500～2500r/min。所述的高速攪拌指以10000～15000r/min的速度攪拌120～180分鐘。優選的，所述的高速攪拌是指用膠體乳化器高速攪拌。所述的混合是指機械攪拌混合30～60分鐘。所述的碾磨是指碾磨30～50分鐘。優選的，所述的碾磨指用膠體磨機碾磨。所得的水性硬脂酸鋅乳液的粘度范圍為100～200mPa·S，粒徑范圍為0.3～0.8μm，固含量為38～53wt％。可作為脫模劑、保色劑、潤滑劑、隔離劑等應用在橡膠、塑料、涂料、熱敏紙、化妝品等行業。本專利技術的機理為：乳化劑可以降低被乳化的兩種液體的表面張力，選用合適的乳化劑及乳化劑用量，可以使制備得到的硬脂酸鋅乳液的穩定性提高。本專利技術優選用HLB值大于13的非離子型乳化劑，能使得乳化均勻，更容易形成水包油型乳液，相對于現有技術也能產生較少量的氣泡；選用的分散劑在該體系中具有良好的潤濕分散和增容作用；同時通過自然乳化、輔助的機械乳化以及合適的其他助劑可以得到氣泡較少、乳液穩定、固含量高的水性硬脂酸鋅乳液。本專利技術相對于現有技術，具有如下的優點及有益效果：1、本專利技術的硬脂酸鋅乳液的制備方法，工藝簡單，易于操作，不需要高溫高壓等復雜條件，有利于降低生產成本。2、本專利技術制備的水包油型硬脂酸鋅乳液，外觀為白色乳液，粘度較小，在高轉速離心下不分層，長時間(-5～50℃)環境下放置仍能保持性能穩定。3、本專利技術制備的水性硬脂酸鋅乳液，無毒無味，符合綠色化學生產。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術作進一步詳細的描述，但本專利技術的實施方式不限于此。實施例中所用試劑均可從市場購得。實施例1在反應釜中加入122克去離子水，在1800r/min的機械攪拌下加入10克聚氧乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯(江蘇省海安石油化工廠)、6克丙烯酸銨鹽(東莞市力勝化工有限公司，BYK-154)以及60克硬脂酸鋅(石家莊市德塑助劑有限公司)，再利用膠體乳化器以10000r/min的攪拌速度，高速攪拌150分鐘，使物料完全乳化；稍后再加入0.4克聚硅氧烷消泡劑(廣州市騰唐化工有限公司，T2-205)以及0.4克二羥甲基二甲基乙內酰脲(廣州花之王化工有限公司)。繼續機械攪拌50分鐘；所得物料用膠體磨機研磨30分鐘，出料即可得到固含量為38wt％，粘度為100mPa·S，平均粒徑為0.4μm的硬脂酸鋅乳液。制備的硬脂酸鋅乳液在高轉速離心下不分層，在-5℃下長時間放置仍能保持性能穩定。實施例2在反應釜中加入115克去離子水，在2000r/min的機械攪拌下加入12克丙二醇嵌段聚醚(江蘇省海安石油化工廠)、8克多元胺酰胺的羧酸鹽(東莞市力勝化工有限公司)以及63克硬脂酸鋅(石家莊市德塑助劑有限公司)，再利用膠體乳化器以11000r/min的攪拌速度，高速攪拌120分鐘，使物料完全乳化；稍后再加入0.6克丙烯酸脂消泡劑(廣州市騰唐化工有限公司，T2-1501)以及0.6克卡松(廣州穗欣化工有本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水性硬脂酸鋅乳液，其特征在于由以下質量分數的組分組成：

【技術特征摘要】
1.一種水性硬脂酸鋅乳液，其特征在于由以下質量分數的組分組成：所述各組分的質量分數之和為100％。2.根據權利要求1所述的水性硬脂酸鋅乳液，其特征在于：所述的水性硬脂酸鋅乳液的粘度為100～200mPa·S，粒徑為0.3～0.8μm，固含量為38～53wt％。3.根據權利要求1所述的水性硬脂酸鋅乳液，其特征在于：所述的乳化劑為非離子型乳化劑；所述的分散劑為丙烯酸銨鹽、多元胺酰胺的羧酸鹽、烷基銨鹽共聚物和聚羧酸鈉鹽中的至少一種；所述的消泡劑為聚硅氧烷消泡劑、丙烯酸脂消泡劑、硅酮消泡劑中的至少一種；所述的防腐劑為二羥甲基二甲基乙內酰脲、卡松、苯甲酸及苯甲酸鈉、丙酸及其鹽類的至少一種。4.根據權利要求1所述的水性硬脂酸鋅乳液，其特征在于：所述的乳化劑為聚氧乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯、丙二醇嵌段聚醚、壬基酚聚氧乙烯醚和脂肪酸聚氧乙烯醚中的至少一種；所述的消泡劑為聚硅氧烷消泡劑。5.根據權利要求1所述的水性硬脂酸鋅...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡繼文，韓亞芳，林樹東，涂園園，
申請(專利權)人：中科院廣州化學有限公司南雄材料生產基地，中科院廣州化學有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44