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《淺談優(yōu)化硬脂酸鋅溶膠制備》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、淺談優(yōu)化硬脂酸鋅溶膠制備摘要金屬皂兼具金屬鹽和脂肪酸的雙重特性，廣泛用作為塑料的穩(wěn)定劑、潤滑劑，鹵素吸收劑、紡織品防水劑、油漆平光劑等。硬脂酸鋅潤滑劑對于紙張涂布，既是涂布過程助劑又可作為涂布紙的功能性助劑。硬脂酸鋅溶膠外觀呈乳白色，且本產(chǎn)品的突出優(yōu)點是無毒、在水中易分散，具有顆粒度細(xì)、分散性較好、易消泡、潤滑細(xì)膩感好、抗熱變性能好、干操快等特點，因而被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的制備硬脂酸鋅的方法主要有直接法和復(fù)分解法，以生產(chǎn)硬脂酸鋅粉末為主。本課題是通過硬脂酸鋅原位分散法、表面活性劑輔助分散法和直接法制備硬脂酸鋅溶膠，并研究硬脂酸鋅溶膠
2、的穩(wěn)定性，同時探尋與硬脂酸鋅配合性良好的表面活性劑，從而設(shè)計優(yōu)化硬脂酸鋅溶膠制備方案，降低生產(chǎn)成本。首先是通過硬脂酸鋅原位分散法制備穩(wěn)定的硬脂酸鋅溶膠。硬脂酸鋅原位分散法是使用二水醋酸鋅與硬脂酸鈉粉末在水溶液中反應(yīng)，在表面活性劑作用下，加入流平劑和消泡劑等助劑，制備綜合性能較好的硬脂酸鋅溶膠。實驗中通過考察和研究表面活性劑的種類、用量和復(fù)合型表面活性劑的HLB值、反應(yīng)溫度、高速剪切轉(zhuǎn)速以及主反應(yīng)原料的配比對硬脂酸鋅溶膠的穩(wěn)定性的影響，得出了制備硬脂酸鋅溶膠的最佳工藝條件和反應(yīng)原料配比。實驗結(jié)果分析知：固含量為10%，反應(yīng)溫度70
3、oC，主反應(yīng)原料二水醋酸鋅與硬脂酸鈉配比為1.05:2，分散劑為AEO-9與十二烷基硫酸鈉的復(fù)合型表面活性劑，其HLB值為19，用量為3%，剪切轉(zhuǎn)速為4000r/min時，所得到的硬脂酸鋅溶膠穩(wěn)定性較好。其次是通過表面活性劑輔助分散法制備硬脂酸鋅溶膠。本實驗直接采用硬脂酸鋅粉末，加入乳化劑和去離子水，通過超聲振蕩，最終得到硬脂酸鋅溶膠。本實驗對比與硬脂酸鋅原位分散法固含量有所提高，但是由于硬脂酸鋅粉末處理不合理，使得得到的樣品的顆粒度較大。通過直接法用堿式碳酸鋅和硬脂酸反應(yīng)得到硬脂酸鋅溶膠。實驗室采用恒溫攪拌使堿式碳酸鋅和硬脂酸
4、反應(yīng)，在乳化劑作用下，加入丙三醇、消泡劑和聚乙烯醇等助劑，制備出固含量較高的硬脂酸鋅溶膠。實驗中對單一和復(fù)合乳化劑都進(jìn)行了考察，并且對復(fù)合乳化劑的用量和乳化劑的配比進(jìn)行了實驗，得到了實驗結(jié)果是：在使用OP-10和AEO-9兩個乳化劑進(jìn)行復(fù)配時，復(fù)合乳化劑的用量為5%，助乳化劑的用量為2%，溫度在85oC，反應(yīng)時間為3小時，得到的硬脂酸鋅溶膠效果較好。第一章文獻(xiàn)綜述鈉、鉀以外金屬的高級脂肪酸鹽通稱為金屬皂，它們兼具金屬鹽和脂肪酸的雙重特性，廣泛用作塑料穩(wěn)定劑、潤滑劑，鹵素吸收劑、潤滑脂增厚劑、紡織品防水劑、油漆平光劑以及化妝品粉劑
5、和藥片脫模劑等[1]。硬脂酸鹽是潔白、油膩、輕質(zhì)、細(xì)微的粉末狀物質(zhì)，不溶于水，熔點高，高溫成膜性能好，而且膜呈透明或半透明狀。硬脂酸鹽應(yīng)用非常廣泛，如硬脂酸鹽可以作PVC熱穩(wěn)定劑、軟化劑、潤滑劑、成膜劑；硬脂酸鹽作為良好的光穩(wěn)定劑用在農(nóng)用薄膜上，能抑制紫外線對薄膜的老化作用，可以延長其使用壽命；在油漆工業(yè)生產(chǎn)中硬脂酸鹽用作催干劑，可以縮短油漆干燥時間，還可以用作油漆的平光劑。另外，還可以用作鉛筆芯潤滑劑，潤滑脂耐溫劑及紙張涂料，防水防雨材料的防水劑，醫(yī)藥中藥片的粉模劑，化妝品的面粉原料等[2]。硬脂酸鋅溶膠是一種外觀為乳白色，無
6、毒且對環(huán)境無污染，符合環(huán)境保護(hù)要求的水性分散體系。它易分散在水中、具有超細(xì)的顆粒度且分散相溶性較好。易消泡，具有優(yōu)良的潤滑細(xì)膩感，抗熱性能良好，透明性好，不容易發(fā)生沉淀，有很好的耐黃變性能，快干性和增加打磨性等特點，可以提高涂覆層表面的疏水性和潤滑性，提高和改善涂層的潤滑細(xì)膩感[3]。硬脂酸鋅溶膠還具有良好的成膜性能，與很多顯色劑有良好的兼容性，可普遍用于造紙行業(yè)，從而提高紙張涂覆層表面的抗老化性和白度，也可以提高紙張涂覆層表面的疏水性，以便于使紙張層間不會發(fā)生粘接，從而提高和改善紙張表面的平滑度和光澤度等。硬脂酸鋅潤滑劑作為金
7、屬皂的一種，對紙張涂布而言既是涂布過程助劑又可作為涂布紙的功能性助劑[4-5]。由于硬脂酸鋅溶膠的良好性能與特點，為造紙行業(yè)以及其他相關(guān)行業(yè)提供了很好的發(fā)展前景?，F(xiàn)在硬脂酸鋅溶膠的發(fā)展正在不斷地變化，但不再是像傳統(tǒng)的那種單一化發(fā)展模式，而是逐漸由單一化模式向多向化模式演變，但目前國內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)水平相對落后，國內(nèi)的相關(guān)化學(xué)化工行業(yè)所需原料仍需靠進(jìn)口為主，并且進(jìn)口產(chǎn)品價格稍高，給國內(nèi)以使用硬脂酸鋅溶膠作為原料的相關(guān)化工行業(yè)的發(fā)展帶來不便。因此，從根本上克服這樣的難題急需要科研人員對其生產(chǎn)所需原料及工藝條件上作相關(guān)研究，通過對生產(chǎn)硬脂酸
8、鋅溶膠所使用的主反應(yīng)原料，表面活性劑，提高溶膠相關(guān)使用性能的助劑，反應(yīng)的工藝條件（例如，反應(yīng)溫度，反應(yīng)壓力，反應(yīng)時間及溶膠分散的剪切速度等）進(jìn)行更加深入的研究[6]，通過使用更優(yōu)質(zhì)的環(huán)保無毒，無污染產(chǎn)品和低廉的價格為我國相關(guān)化工行業(yè)的發(fā)展提供更好的發(fā)展平臺。由于
