[发明专利]一种以聚合物微球为稳定剂制备石蜡分散液和石蜡微球的方法

说明书

本发明涉及一种以聚合物微球为稳定剂制备石蜡分散液和石蜡微球的方法，以水和乙醇为分散介质剂，将石蜡和聚合物微球一次性加入到水和乙醇的混合溶剂中，升温至石蜡融化后通过往复式振荡器振荡，即可制得表面涂覆聚合物微球的石蜡分散液。本发明方法所需稳定剂的用量低且无需任何其他助剂，所得石蜡微球表面洁净。本发明一步到位即可制得具有大小均一石蜡微球的分散液，实验过程简单、所需时间短，生产效率高，同时制备过程中无需高速搅拌或高速均质化设备，使用普通水浴振荡器即可制得稳定的石蜡分散液，生产成本和能耗显著降低，有助于实现石蜡分散液的工业化生产及应用。

技术领域

本发明涉及一种制备石蜡分散液和石蜡微球的方法，尤其涉及一种以聚合物微球为稳定剂制备石蜡分散液和石蜡微球方法，属于皮克林乳液制备技术领域。

背景技术

石蜡具有良好的疏水性、可塑性、密封性、绝缘性和润滑性等特点，在皮革、造纸、纺织及日用化工等方面用途极为广泛。乳化石蜡是借助于稳定剂(或乳化剂)和机械外力作用将石蜡以细小颗粒状分散在液体介质(一般是水)中形成的相对稳定的石蜡颗粒分散体系，其在建筑、轻工橡胶、石油钻探、造纸与纺织等领域具有广阔的应用前景。

制备颗粒细而均匀且稳定性好的石蜡分散液(或乳液)是众多学者颇为关注的一个问题。根据制备过程中是否发生相反转，可将制备方法分为非转相乳化法和转相乳化法。前者是将石蜡融化后直接加入到含有稳定剂的水溶液中并搅拌形成石蜡分散液，该过程中体系始终为水包油型分散液，未发生相反转。中国专利文件CN105080185A以聚乙二醇辛基苯基醚为稳定剂采用此法得石蜡分散液，其中稳定剂用量高达石蜡用量的3～5倍。中国专利文件CN105132020A和CN1226336C分别以聚乙烯醇(PVA)和明胶为稳定剂采用非转相乳化法制备了石蜡分散液，其中稳定剂用量不低于10％，另外由于所得石蜡微球大小不一，两者都使用标准筛对石蜡微球进行了分级。

转相乳化法是将水(或含稳定剂的水溶液)加入到石蜡与稳定剂的液态混合物(或熔化的石蜡)中经高速搅拌制备石蜡分散液的方法。随着水的不断加入，石蜡相由连续相转为分散相，体系由油包水变为水包油型分散液。中国专利文件CN101549176B以PVA和十二烷基磺酸钠等为稳定剂采用转相乳化法制得了乳化石蜡，其中稳定剂用量为石蜡量的15％，制备完成后采用试验筛对石蜡微球进行分级。Giermanska等(Langmuir,2007年,卷23,页4792-4799)将融化的石蜡加入到含有吐温-20和海藻酸钠的水溶液中并高速搅拌(1900rpm)制备了石蜡分散液，所得石蜡微球大小不一。Zhang等(Chemical EngineeringJournal,2014年,卷250,页431-436)将十六烷基三甲基溴化铵的水溶液缓慢加入到液体石蜡中制备了石蜡乳液，制备过程中分散机的转速高达28000rpm。李梦等(天津化工，2010年，卷24，页13-15)以司盘-80和吐温-80为乳化剂，以异戊醇为助乳化剂，采用转相乳化法在800r/min下制得乳化石蜡，乳化剂用量为10％。刘小英等(化学通报，2015年，卷78，页753-756)以硬脂酸为稳定剂，采用转相乳化法制备了阴离子型石蜡分散液，稳定剂的用量约为64％。

采用转相乳化法制备石蜡分散液时，所使用的稳定剂除了上述提到的PVA、司盘、吐温及硬脂酸等分子型稳定剂外，部分研究还使用无机颗粒作为稳定剂，由此制得表面涂覆无机粒子的皮克林乳化石蜡分散液。铁迪(纳米SiO₂与乳化剂GMS/PEG协同稳定的Pickering石蜡乳液研究,2015年,安徽大学硕士学位论文)将纳米SiO₂粒子用硅烷偶联剂改性后与非离子型稳定剂(聚乙二醇硬脂酸酯与单硬脂酸甘油酯)协同作用，通过转相乳化法制备了稳定的皮克林乳液。中国专利文件CN101791437B以羟基磷灰石、磷酸钙及硅酸钙等无机粒子为稳定剂，采用转相乳化法制备了皮克林乳化石蜡分散液，其中无机粒子约为石蜡用量的25％。