專利名稱：聚乙烯蠟改性制備陽離子蠟乳液的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚乙烯蠟乳液的制備方法，具體涉及一種聚乙烯蠟改 性制備陽離子蠟乳液的方法。
背景技術(shù)：
蠟乳液是一種常見的蠟產(chǎn)品的應(yīng)用形式，其一般是有效固含量在10
%—30。％的水包油結(jié)構(gòu)的乳液，由蠟與幾種不同種類、性能的乳化劑及適 當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)劑經(jīng)乳化反應(yīng)制成的固一油一水多相分散體系的穩(wěn)定乳狀液，一 般根據(jù)用途選用所需蠟及乳化劑的種類。
蠟乳液使用時不需加熱熔融或不必溶于某些溶劑，具有性能穩(wěn)定、 細膩、成膜均勻、覆蓋性好、易與其他物質(zhì)的水溶液或乳狀液混合復(fù)配使 用，并且無毒、無腐蝕性、便于儲存、使用方便等優(yōu)點。同時以水代替了 有機溶劑，蠟制品的成本大大降低，為包括石油蠟在內(nèi)的各種蠟制品開拓
了應(yīng)用領(lǐng)域。廣泛的應(yīng)用于水果、蔬菜保鮮、農(nóng)藥緩釋、金屬防銹、涂 料油墨、木材加工防水、皮革涂層、上光拋光、造紙、紡織、建材防水等 領(lǐng)域。
氧化聚乙烯蠟(OPE蠟)分子鏈帶有一定量的羧基，OPE蠟為優(yōu)良的 新型極性蠟，所以與填料、顏料、極性樹脂的相溶性就得到顯著改善，潤 滑性、分散性優(yōu)于聚乙烯蠟，同時還兼具偶聯(lián)性，是聚乙烯蠟(PE)的升 級換代產(chǎn)品，其性能與美國Honeywell A-C蠟相當(dāng)。
OPE蠟具有粘度低、軟化點高、硬度好等特殊性能，無毒性，熱穩(wěn)定性好，高溫揮發(fā)性低，對填料、顏料的分散性極佳，既有極優(yōu)的外部潤滑 性，又有較強的內(nèi)部潤滑作用，還具有偶聯(lián)作用，可提高塑料加工的生產(chǎn) 效率，降低生產(chǎn)成本，與聚烯烴樹脂等有良好的相容性，在常溫下的抗?jié)?性能好，耐化學(xué)藥品能力強，電性能優(yōu)良，可改善成品外觀，是取代蒙旦 蠟、川蠟、液體石蠟、微晶石蠟、天然石蠟、聚乙烯蠟等的理想產(chǎn)品。
皮革涂飾產(chǎn)品中的氧化聚乙烯蠟產(chǎn)品較少，尤其是陽離子型的產(chǎn)品更 少，國內(nèi)對其研究起步較晚，但近幾年有逐漸增多的趨勢。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種聚乙烯蠟改性制備陽離子蠟乳液的方法， 該方法制備產(chǎn)品用于皮革涂飾用手感劑具有遮蓋力強、手感滑爽、自然等 特點。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是-
1) 聚乙烯蠟與陽離子單體的接枝反應(yīng)首先將聚乙烯蠟與溶劑按l: 2~4的質(zhì)量比混合得混合溶液，取混合溶液質(zhì)量0.5%~2%的過氧化物引發(fā) 劑，向混合溶液中加入一半量的過氧化物引發(fā)劑得溶液A，然后將另一半 量的過氧化物引發(fā)劑與10倍質(zhì)量的溶劑混合得溶液B，加熱溶液A當(dāng)反 應(yīng)溫度為80 90'C時在攪拌下分別加入溶液B和聚乙烯蠟質(zhì)量的5%~10% 陽離子單體反應(yīng)結(jié)束后待溫度降至室溫，將反應(yīng)物倒入10倍體積的丙酮
中攪拌均勻，待所得乳白色懸浮液靜置分層后，取掉上層清液后，下層渾 濁液經(jīng)減壓蒸餾，得到產(chǎn)物于6(TC真空干燥后得改性聚乙烯蠟；
2) 改性聚乙烯蠟的乳化將改性聚乙烯蠟與乳化劑按5 : 1 10 : 1 的質(zhì)量比混合，然后在70 95。C下融化，再加熱水均質(zhì)乳化至乳液均一為 止；3)混合均質(zhì)完成后冷卻至40 60°C，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的pH值為 6 8，加水調(diào)節(jié)固體含量為10% 30%即可。
本發(fā)明的陽離子單體為甲基丙烯酰氧乙基氯化銨或甲基丙烯酸二甲 基氨基乙酯；
所說的過氧化物引化劑為過氧化苯甲酰，過氧化叔丁基醚、過氧化二 特丁基或過氧化二碳酸雙酯；
所說的溶劑為甲苯、二甲苯或苯；
所說的乳化劑為陽離子、非離子或陽-非離子乳化劑體系； 陽離子乳化劑為1831、 1631、 1227、 6501或十二烷基二甲基芐氯化
銨；
非離子乳化劑為AE03、 OS15、 OS20、 OSIO、 Tween80或Span80;
陽-非離子乳化劑體系中的陽離子乳化劑為1831、 1631、 1227、 6501 或十二垸基二甲基芐氯化銨；非離子乳化劑為AE03、 OS15、 OS20、 OS10、 Tween80或Span80;其中陽離子乳化劑占陽-非離子乳化劑體系質(zhì) 量的10% 30°/。，非離子乳化劑占陽-非離子乳化劑體系質(zhì)量的70%~90%。
本發(fā)明對不帶電荷的聚乙烯蠟進行改性，將其與陽離子單體進行聚合 反應(yīng)，使之自身帶正電荷，再將其進行乳化，得到一種性質(zhì)穩(wěn)定的陽離子 蠟乳液，是一種真正的陽離子蠟，其乳液穩(wěn)定性好，施涂后成膜連續(xù)性好， 軟硬適中，使其可在多種環(huán)境下使用，乳液穩(wěn)定性較單使一用陽離子乳化 劑進行乳化的同類產(chǎn)品高，不易破乳，適應(yīng)范圍寬，適合于長期保存，可 以使用皮革涂飾、紡織等領(lǐng)域。
具體實施例方式
實施例1:1) 聚乙烯蠟與陽離子單體的接枝反應(yīng)首先將聚乙烯蠟與甲苯按l: 2的質(zhì)量比混合得混合溶液，取混合溶液質(zhì)量0.5%的過氧化苯甲酰，向混 合溶液中加入一半量的過氧化苯甲酰得溶液A，然后將另一半量的過氧化 苯甲酰與10倍質(zhì)量的甲苯混合得溶液B，加熱溶液A當(dāng)反應(yīng)溫度為80°C 時在攪拌下分別加入溶液B和聚乙烯蠟質(zhì)量的5%甲基丙烯酰氧乙基氯化 銨反應(yīng)結(jié)束后待溫度降至室溫，將反應(yīng)物倒入10倍體積的丙酮中攪拌均 勻，待所得乳白色懸浮液靜置分層后，取掉上層清液后，下層渾濁液經(jīng)減 壓蒸餾，得到產(chǎn)物于60。C真空干燥后得改性聚乙烯蠟；
2) 改性聚乙烯蠟的乳化將改性聚乙烯蠟與乳化劑按10 : 1的質(zhì)量 比混合，然后在70 95。C下融化，再加熱水均質(zhì)乳化至乳液均一為止；所
說的乳化劑為陽離子乳化劑1831;
3 )混合均質(zhì)完成后冷卻至60°C ，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的pH值為7， 加水調(diào)節(jié)固體含量為10%即可。 實施例2:
1) 聚乙烯蠟與陽離子單體的接枝反應(yīng):首先將聚乙烯蠟與二甲苯按1: 4的質(zhì)量比混合得混合溶液，取混合溶液質(zhì)量0.8%的過氧化叔丁基醚，向
混合溶液中加入一半量的過氧化叔丁基醚得溶液A，然后將另一半量的過 氧化叔丁基醚與10倍質(zhì)量的二甲苯混合得溶液B，加熱溶液A當(dāng)反應(yīng)溫 度為85。C時在攪拌下分別加入溶液B和聚乙烯蠟質(zhì)量的8%甲基丙烯酸二 甲基氨基乙酯反應(yīng)結(jié)束后待溫度降至室溫，將反應(yīng)物倒入10倍體積的丙 酮中攪拌均勻，待所得乳白色懸浮液靜置分層后，取掉上層清液后，下層 渾濁液經(jīng)減壓蒸餾，得到產(chǎn)物于6(TC真空干燥后得改性聚乙烯蠟；
2) 改性聚乙烯蠟的乳化將改性聚乙烯蠟與乳化劑按8 : 1的質(zhì)量比混合，然后在70 95t:下融化，再加熱水均質(zhì)乳化至乳液均一為止；所說
的乳化劑為陽離子乳化劑1631;
3 )混合均質(zhì)完成后冷卻至50°C ，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的pH值為6， 加水調(diào)節(jié)固體含量為30%即可。 實施例3:
1) 聚乙烯蠟與陽離子單體的接枝反應(yīng)首先將聚乙烯蠟與苯按l: 2.5 的質(zhì)量比混合得混合溶液，取混合溶液質(zhì)量1.7%的過氧化二特丁基，向混 合溶液中加入一半量的過氧化二特丁基得溶液A，然后將另一半量的過氧 化二特丁基與10倍質(zhì)量的苯混合得溶液B，加熱溶液A當(dāng)反應(yīng)溫度為90 。C時在攪拌下分別加入溶液B和聚乙烯蠟質(zhì)量的10%甲基丙烯酰氧乙基 氯化銨反應(yīng)結(jié)束后待溫度降至室溫，將反應(yīng)物倒入10倍體積的丙酮中攪 拌均勻，待所得乳白色懸浮液靜置分層后，取掉上層清液后，下層渾濁液 經(jīng)減壓蒸餾，得到產(chǎn)物于6(TC真空干燥后得改性聚乙烯蠟；
2) 改性聚乙烯蠟的乳化將改性聚乙烯蠟與乳化劑按5 : 1的質(zhì)量比 混合，然后在70 95t下融化，再加熱水均質(zhì)乳化至乳液均一為止；所說 的乳化劑為非離子乳化劑AE03;
3 )混合均質(zhì)完成后冷卻至40°C ，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的pH值為8， 加水調(diào)節(jié)固體含量為13%即可。 實施例4:
1)聚乙烯蠟與陽離子單體的接枝反應(yīng)首先將聚乙烯蠟與甲苯按l: 3.5的質(zhì)量比混合得混合溶液，取混合溶液質(zhì)量1.2%的過氧化二碳酸雙酯， 向混合溶液中加入一半量的過氧化二碳酸雙酯得溶液A，然后將另一半量 的過氧化二碳酸雙酯與10倍質(zhì)量的甲苯混合得溶液B，加熱溶液A當(dāng)反應(yīng)溫度為83'C時在攪拌下分別加入溶液B和聚乙烯蠟質(zhì)量的7%甲基丙烯 酸二甲基氨基乙酯反應(yīng)結(jié)束后待溫度降至室溫，將反應(yīng)物倒入10倍體積 的丙酮中攪拌均勻，待所得乳白色懸浮液靜置分層后，取掉上層清液后， 下層渾濁液經(jīng)減壓蒸餾，得到產(chǎn)物于6(TC真空干燥后得改性聚乙烯蠟；
2) 改性聚乙烯蠟的乳化將改性聚乙烯蠟與乳化劑按7 : 1的質(zhì)量比 混合，然后在70 95""C下融化，再加熱水均質(zhì)乳化至乳液均一為止；所說 的乳化劑為非離子乳化劑OS15;
3) 混合均質(zhì)完成后冷卻至48°C，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的pH值為8， 加水調(diào)節(jié)固體含量為26%即可。
實施例5:
1) 聚乙烯蠟與陽離子單體的接枝反應(yīng):首先將聚乙烯蠟與二甲苯按1: 4的質(zhì)量比混合得混合溶液，取混合溶液質(zhì)量2%的過氧化苯甲酰，向混合 溶液中加入一半量的過氧化苯甲酰得溶液A，然后將另一半量的過氧化苯 甲酰與10倍質(zhì)量的二甲苯混合得溶液B，加熱溶液A當(dāng)反應(yīng)溫度為86°C 時在攪拌下分別加入溶液B和聚乙烯蠟質(zhì)量的9%甲基丙烯酰氧乙基氯化 銨反應(yīng)結(jié)束后待溫度降至室溫，將反應(yīng)物倒入10倍體積的丙酮中攪拌均 勻，待所得乳白色懸浮液靜置分層后，取掉上層清液后，下層渾濁液經(jīng)減 壓蒸餾，得到產(chǎn)物于6(TC真空干燥后得改性聚乙烯蠟；
2) 改性聚乙烯蠟的乳化:將改性聚乙烯蠟與乳化劑按9 : 1的質(zhì)量比 混合，然后在70 95。C下融化，再加熱水均質(zhì)乳化至乳液均一為止；所說 的乳化劑為陽-非離子乳化劑體系，陽-非離子乳化劑體系中的陽離子乳化 劑為1227;非離子乳化劑為OS20;其中陽離子乳化劑占陽-非離子乳化劑
體系質(zhì)量的10%，非離子乳化劑占陽-非離子乳化劑體系質(zhì)量的90%;3 )混合均質(zhì)完成后冷卻至55°C ，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的pH值為7， 加水調(diào)節(jié)固體含量為22%即可。 實施例6:
1) 聚乙烯蠟與陽離子單體的接枝反應(yīng)首先將聚乙烯蠟與苯按l: 2.8 的質(zhì)量比混合得混合溶液，取混合溶液質(zhì)量1.5%的過氧化叔丁基醚，向混 合溶液中加入一半量的過氧化叔丁基醚得溶液A，然后將另一半量的過氧 化叔丁基醚與10倍質(zhì)量的苯混合得溶液B，加熱溶液A當(dāng)反應(yīng)溫度為88 'C時在攪拌下分別加入溶液B和聚乙烯蠟質(zhì)量的6%甲基丙烯酸二甲基氨 基乙酯反應(yīng)結(jié)束后待溫度降至室溫，將反應(yīng)物倒入10倍體積的丙酮中攪 拌均勻，待所得乳白色懸浮液靜置分層后，取掉上層清液后，下層渾濁液 經(jīng)減壓蒸餾，得到產(chǎn)物于6(TC真空干燥后得改性聚乙烯蠟；
2) 改性聚乙烯蠟的乳化將改性聚乙烯蠟與乳化劑按6 : 1的質(zhì)量比 混合，然后在70 95。C下融化，再加熱水均質(zhì)乳化至乳液均一為止；所說 的乳化劑陽-非離子乳化劑體系，陽-非離子乳化劑體系中的陽離子乳化劑 為6501;非離子乳化劑為OS10;其中陽離子乳化劑占陽-非離子乳化劑體 系質(zhì)量的30%，非離子乳化劑占陽-非離子乳化劑體系質(zhì)量的70%;
3) 混合均質(zhì)完成后冷卻至45'C，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的pH值為6， 加水調(diào)節(jié)固體含量為18%即可。
實施例7:
1)聚乙烯蠟與陽離子單體的接枝反應(yīng)首先將聚乙烯蠟與甲苯按l: 3.2的質(zhì)量比混合得混合溶液,取混合溶液質(zhì)量1.0%的過氧化二碳酸雙酯， 向混合溶液中加入一半量的過氧化二碳酸雙酯得溶液A，然后將另一半量 的過氧化二碳酸雙酯與10倍質(zhì)量的甲苯混合得溶液B，加熱溶液A當(dāng)反應(yīng)溫度為82。C時在攪拌下分別加入溶液B和聚乙烯蠟質(zhì)量的8%甲基丙烯 酰氧乙基氯化銨反應(yīng)結(jié)束后待溫度降至室溫，將反應(yīng)物倒入10倍體積的 丙酮中攪拌均勻，待所得乳白色懸浮液靜置分層后，取掉上層清液后，下 層渾濁液經(jīng)減壓蒸餾，得到產(chǎn)物于6(TC真空干燥后得改性聚乙烯蠟；
2)改性聚乙烯蠟的乳化將改性聚乙烯蠟與乳化劑按5 : 1的質(zhì)量比 混合，然后在70 95。C下融化，再加熱水均質(zhì)乳化至乳液均一為止；所說 的乳化劑為陽-非離子乳化劑體系，陽-非離子乳化劑體系中的陽離子乳化 劑為十二垸基二甲基芐氯化銨；非離子乳化劑為Tween80;其中陽離子乳 化劑占陽-非離子乳化劑體系質(zhì)量的20%,非離子乳化劑占陽-非離子乳化 劑體系質(zhì)量的80%;
3 )混合均質(zhì)完成后冷卻至52°C ，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的PH值為8， 加水調(diào)節(jié)固體含量為20%即可。
權(quán)利要求
1、一種聚乙烯蠟改性制備陽離子蠟乳液的方法，其特征在于1)聚乙烯蠟與陽離子單體的接枝反應(yīng)首先將聚乙烯蠟與溶劑按1∶2～4的質(zhì)量比混合得混合溶液，取混合溶液質(zhì)量0.5％～2％的過氧化物引發(fā)劑，向混合溶液中加入一半量的過氧化物引發(fā)劑得溶液A，然后將另一半量的過氧化物引發(fā)劑與10倍質(zhì)量的溶劑混合得溶液B，加熱溶液A當(dāng)反應(yīng)溫度為80～90℃時在攪拌下分別加入溶液B和聚乙烯蠟質(zhì)量的5％～10％陽離子單體反應(yīng)結(jié)束后待溫度降至室溫，將反應(yīng)物倒入10倍體積的丙酮中攪拌均勻，待所得乳白色懸浮液靜置分層后，取掉上層清液后，下層渾濁液經(jīng)減壓蒸餾，得到產(chǎn)物于60℃真空干燥后得改性聚乙烯蠟；2)改性聚乙烯蠟的乳化將改性聚乙烯蠟與乳化劑按5∶1～10∶1的質(zhì)量比混合，然后在70～95℃下融化，再加熱水均質(zhì)乳化至乳液均一為止；3)混合均質(zhì)完成后冷卻至40～60℃，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的pH值為6～8，加水調(diào)節(jié)固體含量為10％～30％即可。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯蠟改性制備陽離子蠟乳液的方法， 其特征在于所說的陽離子單體為甲基丙烯酰氧乙基氯化銨或甲基丙烯酸 二甲基氨基乙酯。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯蠟改性制備陽離子蠟乳液的方法， 其特征在于所說的過氧化物引發(fā)劑為過氧化苯甲酰，過氧化叔丁基醚、 過氧化二特丁基或過氧化二碳酸雙酯。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯蠟改性制備陽離子蠟乳液的方法，其特征在于所說的溶劑為甲苯、二甲苯或苯。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯蠟改性制備陽離子蠟乳液的方法， 其特征在于所說的乳化劑為陽離子、非離子或陽-非離子乳化劑體系；陽離子乳化劑為1831、 1631、 1227、 6501或十二烷基二甲基節(jié)氯化銨；非離子乳化劑為AE03、 OS15、 OS20、 OSIO、 Tween80或Span80;陽-非離子乳化劑體系中的陽離子乳化劑為1831、 1631、 1227、 6501 或十二垸基二甲基芐氯化銨；非離子乳化劑為AE03、 OS15、 OS20、 OS10、 Tween80或Span80;其中陽離子乳化劑占陽-非離子乳化劑體系質(zhì) 量的10%~30%，非離子乳化劑占陽-非離子乳化劑體系質(zhì)量的70%~90%。
全文摘要
一種聚乙烯蠟改性制備陽離子蠟乳液的方法，首先將聚乙烯蠟和含乙烯基的陽離子單體進行接枝反應(yīng)，得到自帶正電荷的陽離子單體改性聚乙烯蠟；再對改性陽離子蠟進行乳化，得到自身帶正電荷的陽離子蠟乳液，由于其自身的正電荷性質(zhì)，改性蠟的乳化可以在非離子和陽離子乳化體系中非常容易的進行。同時改性后降低乳化劑的使用量，增強乳液穩(wěn)定性，使其可在多種環(huán)境下使用，乳液穩(wěn)定性較單使一用陽離子乳化劑進行乳化的同類產(chǎn)品高，不易破乳，適應(yīng)范圍寬，適合于長期保存。本發(fā)明將陽離子單體直接引入聚乙烯蠟分子，得到的改性蠟分子顯正電荷，是一種真正的陽離子蠟，其乳液穩(wěn)定性好，施涂后成膜連續(xù)性好，軟硬適中，有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號C08L23/00GK101503518SQ20091002145
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者輝 張, 強西懷, 毛李蓉, 洪新球, 董艷勇 申請人:陜西科技大學(xué)