浅谈优化硬脂酸锌溶胶制备

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1、浅谈优化硬脂酸锌溶胶制备摘要金属皂兼具金属盐和脂肪酸的双重特性，广泛用作为塑料的稳定剂、润滑剂，卤素吸收剂、纺织品防水剂、油漆平光剂等。硬脂酸锌润滑剂对于纸张涂布，既是涂布过程助剂又可作为涂布纸的功能性助剂。硬脂酸锌溶胶外观呈乳白色，且本产品的突出优点是无毒、在水中易分散，具有颗粒度细、分散性较好、易消泡、润滑细腻感好、抗热变性能好、干操快等特点，因而被广泛应用。传统的制备硬脂酸锌的方法主要有直接法和复分解法，以生产硬脂酸锌粉末为主。本课题是通过硬脂酸锌原位分散法、表面活性剂辅助分散法和直接法制备硬脂酸锌溶胶，并研究硬脂酸锌溶胶

2、的稳定性，同时探寻与硬脂酸锌配合性良好的表面活性剂，从而设计优化硬脂酸锌溶胶制备方案，降低生产成本。首先是通过硬脂酸锌原位分散法制备稳定的硬脂酸锌溶胶。硬脂酸锌原位分散法是使用二水醋酸锌与硬脂酸钠粉末在水溶液中反应，在表面活性剂作用下，加入流平剂和消泡剂等助剂，制备综合性能较好的硬脂酸锌溶胶。实验中通过考察和研究表面活性剂的种类、用量和复合型表面活性剂的HLB值、反应温度、高速剪切转速以及主反应原料的配比对硬脂酸锌溶胶的稳定性的影响，得出了制备硬脂酸锌溶胶的最佳工艺条件和反应原料配比。实验结果分析知：固含量为10%，反应温度70

3、oC，主反应原料二水醋酸锌与硬脂酸钠配比为1.05:2，分散剂为AEO-9与十二烷基硫酸钠的复合型表面活性剂，其HLB值为19，用量为3%，剪切转速为4000r/min时，所得到的硬脂酸锌溶胶稳定性较好。其次是通过表面活性剂辅助分散法制备硬脂酸锌溶胶。本实验直接采用硬脂酸锌粉末，加入乳化剂和去离子水，通过超声振荡，最终得到硬脂酸锌溶胶。本实验对比与硬脂酸锌原位分散法固含量有所提高，但是由于硬脂酸锌粉末处理不合理，使得得到的样品的颗粒度较大。通过直接法用碱式碳酸锌和硬脂酸反应得到硬脂酸锌溶胶。实验室采用恒温搅拌使碱式碳酸锌和硬脂酸

4、反应，在乳化剂作用下，加入丙三醇、消泡剂和聚乙烯醇等助剂，制备出固含量较高的硬脂酸锌溶胶。实验中对单一和复合乳化剂都进行了考察，并且对复合乳化剂的用量和乳化剂的配比进行了实验，得到了实验结果是：在使用OP-10和AEO-9两个乳化剂进行复配时，复合乳化剂的用量为5%，助乳化剂的用量为2%，温度在85oC，反应时间为3小时，得到的硬脂酸锌溶胶效果较好。第一章文献综述钠、钾以外金属的高级脂肪酸盐通称为金属皂，它们兼具金属盐和脂肪酸的双重特性，广泛用作塑料稳定剂、润滑剂，卤素吸收剂、润滑脂增厚剂、纺织品防水剂、油漆平光剂以及化妆品粉剂

5、和药片脱模剂等[1]。硬脂酸盐是洁白、油腻、轻质、细微的粉末状物质，不溶于水，熔点高，高温成膜性能好，而且膜呈透明或半透明状。硬脂酸盐应用非常广泛，如硬脂酸盐可以作PVC热稳定剂、软化剂、润滑剂、成膜剂；硬脂酸盐作为良好的光稳定剂用在农用薄膜上，能抑制紫外线对薄膜的老化作用，可以延长其使用寿命；在油漆工业生产中硬脂酸盐用作催干剂，可以缩短油漆干燥时间，还可以用作油漆的平光剂。另外，还可以用作铅笔芯润滑剂，润滑脂耐温剂及纸张涂料，防水防雨材料的防水剂，医药中药片的粉模剂，化妆品的面粉原料等[2]。硬脂酸锌溶胶是一种外观为乳白色，无

6、毒且对环境无污染，符合环境保护要求的水性分散体系。它易分散在水中、具有超细的颗粒度且分散相溶性较好。易消泡，具有优良的润滑细腻感，抗热性能良好，透明性好，不容易发生沉淀，有很好的耐黄变性能，快干性和增加打磨性等特点，可以提高涂覆层表面的疏水性和润滑性，提高和改善涂层的润滑细腻感[3]。硬脂酸锌溶胶还具有良好的成膜性能，与很多显色剂有良好的兼容性，可普遍用于造纸行业，从而提高纸张涂覆层表面的抗老化性和白度，也可以提高纸张涂覆层表面的疏水性，以便于使纸张层间不会发生粘接，从而提高和改善纸张表面的平滑度和光泽度等。硬脂酸锌润滑剂作为金

7、属皂的一种，对纸张涂布而言既是涂布过程助剂又可作为涂布纸的功能性助剂[4-5]。由于硬脂酸锌溶胶的良好性能与特点，为造纸行业以及其他相关行业提供了很好的发展前景。现在硬脂酸锌溶胶的发展正在不断地变化，但不再是像传统的那种单一化发展模式，而是逐渐由单一化模式向多向化模式演变，但目前国内生产技术水平相对落后，国内的相关化学化工行业所需原料仍需靠进口为主，并且进口产品价格稍高，给国内以使用硬脂酸锌溶胶作为原料的相关化工行业的发展带来不便。因此，从根本上克服这样的难题急需要科研人员对其生产所需原料及工艺条件上作相关研究，通过对生产硬脂酸

8、锌溶胶所使用的主反应原料，表面活性剂，提高溶胶相关使用性能的助剂，反应的工艺条件（例如，反应温度，反应压力，反应时间及溶胶分散的剪切速度等）进行更加深入的研究[6]，通过使用更优质的环保无毒，无污染产品和低廉的价格为我国相关化工行业的发展提供更好的发展平台。由于