[发明专利]纳米蜡乳液及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明属于蜡乳液制备技术领域，涉及一种纳米蜡乳液及其制备方法，尤其涉及一种高熔点和高固含量纳米蜡乳液及其制备。

【背景技术】

蜡乳液是借助乳化剂的定向吸附作用，在机械外力的作用下而制成的一种含蜡含水的均匀流体，所以其在使用时无需加热熔融或用溶剂溶解，且易于和其它物质的水溶液或乳液复合使用，具有安全、高效和经济环保等优点，是一种用途广泛的化工产品。根据有效蜡含量的不同，其使用范围有所区别：一般低浓度的蜡乳液用在医药行业上用作乳胶制品助剂、农业上用作果品保鲜等；而高浓度蜡乳液(蜡的有效含量一般为35％左右)用在：造纸工业上用作纸浆施胶剂、钢筋混凝土的固化剂、印刷油墨中作分散剂和皮革行业中用作涂饰剂等。随着“绿色化学”新概念的提出与实施，石蜡乳液的开发和利用愈来愈受到人们的关注，前景十分广阔。

在国外，乳化蜡的生产已是一个相当成熟的工艺，最早是美孚石油公司在20世纪50年代开始研究开发，10年后即已在美国普遍使用。20世纪70年代时，英国、联邦德国、日本也逐渐开始研究和应用蜡乳液。国内蜡乳液产品的开发研究工作起步较晚也可以说是刚刚起步，生产的蜡产品品种、规格都很少。其开发应用与国外相比差距很大，需使用蜡乳液的企业很多采用不合理的代替品，而且研究及生产出的高熔点、高浓度的蜡乳液品种更是极少。同时，蜡乳液产品可以说是一种投人少、产出多、附加值高的产品，因此开发蜡乳液产品具有很好市场价值。

蜡是一种不溶于水的油性有机物，其具有很强内聚力。蜡的乳化则是采用根据所用蜡的指标设计的乳化体系，在机械力的作用下使蜡均匀地分散在水中。这样的目的是通过乳化剂降低油水两相的表面张力，借助乳化剂的定向吸附作用，并在外力的作用下形成的乳状液，同时在其他助剂比如稳定剂的作用下使得制备的乳液可以稳定均一的保存。另外，蜡的乳化需要一定的热量使蜡完全熔融，降低其内聚力，便于在搅拌作用下迅速而充分的分散。加热温度必须高于组分中最高蜡的熔点，以保证蜡全部熔化，与乳化剂混合均匀。由于是水相体系的温度决定了选择蜡的熔点一般不高于100℃，所以高于100℃蜡乳液的开发研究并不多。

无论何种乳液，乳化剂的选择和设计是关键的一个环节。根据相似相溶原理，油水两相互不相溶，虽然可以通过强力搅拌使其相互分散，但在热力学上是不稳定的，停止搅拌后很快就会分成不互溶的两相。为了解决上述问题，在体系中乳化剂就可以使分散体系的界面自由能和表面张力降低，从而使稳定性大大提高。所以讲乳化剂及助剂的配比使用在蜡乳液的制备上起到核心作用。

好的配方设计只有通过好的生产工艺，才能转化为好的产品。选用不同的原料、不同的原料投料比、配以不同的乳化体系，同时加以不同的乳化工艺，就可根据使用要求制备出不同指标和性能的蜡乳液。就蜡乳液的制备工艺而言可以根据乳化剂(一般为表面活性剂)的加入方式大致可分为四种：(1)剂在水中法，即将乳化剂直接溶于水中，在强力搅拌条件下将蜡加入水中，形成蜡乳液；(2)初生皂法，即将脂肪酸溶于蜡中，将碱溶于水中，两相接触在界面上即有皂生成，在皂化的作用下，使得蜡的表面能降低已到达乳化的效果。(3)剂在油中法，即将乳化剂溶于蜡中，然后将水加入混合物中得到W/O型乳液，继续加水乳液转相由W/O型转化为O/W型。所以此法也叫作转相法。(4)轮流加液法，即将水和蜡轮流加入乳化剂，每次只加少量。

随着蜡乳液的市场需求量不断增大以及化工技术在国内的进一步发展，在蜡乳液制备方面也有了很大的进步。中国专利局公开的专利文献中：

CN1570038公开了一种石蜡乳化剂及其制备方法，它由月桂醇20-30份，环氧乙烷、单甘酷、硬脂酸、乙醇组成，并在普通反应釜中进行反应即可制成固体或膏状的石蜡乳化剂；制得的石蜡乳液无毒无味、稳定性强、润滑性好、抗酸、抗碱、耐硬水、不分层、不破乳，且乳液水溶性好，可作为工业助剂广泛应用于纺织、造纸等领域，亦可直接用作脱模剂，在人造纤维板工业中，可完全替代石蜡作为防水、防潮助剂，且比使用石蜡简单、成本低、效果好。

CN1661159公开了一种防水型乳化石蜡在纤维板生产中的应用是以石蜡为原料，加入特定配比的乳化添加剂和水进行乳化，乳化石蜡中的石蜡固含量可达40-50％，可广泛用作纤维板、刨花板等木材制品的防水剂。

CN1611334公开了一种用于处理笔用木材的蜡乳液，该蜡乳液是由矿物蜡、稳定剂、助剂、乳化剂、防腐剂和水按比例配制而成；由该蜡乳液处理的笔用木板，切削面光滑、整洁，切削省力，大大提高了产品质量。