[发明专利]一种无机粉体材料有机包覆乳液的制备工艺

说明书

技术领域

 本发明涉及一种无机粉体材料有机包覆乳液的制备工艺，具体地说，涉及一种利用低分子量聚乙烯蜡在水浴环境下一次性制备氧化改性聚乙烯蜡乳液的制备工艺，属于化工技术领域。

背景技术

聚乙烯蜡（PE蜡），又称低分子量聚乙烯蜡。因其优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性而得到广泛的应用。正常生产中，聚乙烯蜡由于具有化学性能稳定、手感滑爽、耐磨性好、硬度高等特点，作为分散剂、抗磨剂、光亮剂、消光剂、滑爽剂、防粘剂等，可直接加到聚烯烃加工中。作为润滑剂，其化学性质稳定、电性能良好。聚乙烯蜡与聚乙烯、聚丙烯、聚蜡酸乙烯、乙丙橡胶、丁基橡胶相溶性好。能改善聚乙烯、聚丙烯、ABS的流动性和聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯的脱模性。对于PVC和其它的外部润滑剂相比，聚乙烯蜡具有更强的内部润滑作用。

低分子量聚乙烯蜡作为颜料分散剂，具有和各种颜料良好的可湿润性，尤其在配制高浓度色母以及较难分散的颜料，显示出蜡优良的分散性能。但是由于聚乙烯蜡不带有极性键和极性基团，不能用于以水为介质的分散体系。

氧化聚乙烯蜡，又称EVA蜡，是聚乙烯蜡的改良产品，由于EVA蜡分子链带有一定量的羰基和羟基，EVA蜡为优良的新型极性蜡，所以与水性填料、颜料、极性树脂的相溶性就得到显著改善，润滑性、分散性优于聚乙烯蜡，同时还兼具偶联性，是低分子量聚乙烯蜡（PE蜡）的升级换代产品。EVA蜡具有粘度低、软化点高、硬度好等特殊性能，无毒性，热稳定性好，高温挥发性低，对填料、颜料的分散性极佳，既有极优的外部润滑性，又有较强的内部润滑作用，还具有偶联作用，可提高塑料加工的生产效率，降低生产成本，与聚烯烃树脂等有良好的相容性，在常温下的抗湿性能好，耐化学药品能力强，电性能优良，可改善成品外观，是取代蒙旦蜡、川蜡、液体石蜡、微晶石蜡、天然石蜡、聚乙烯蜡等的理想产品。

以氧化聚乙烯蜡为原料，在水性体系下加热乳化加工后可制成水性聚乙烯蜡乳液，是一种非常环保的水性复合体和多功能的表面功能添加剂，在纸张、陶瓷、橡胶、皮革、涂料、混凝土、玻璃纤维和纺织等许多领域有着广泛的应用。而且水性聚乙烯蜡乳液具有颗粒小而均匀、成膜性好、成膜致密、干扰性表面活性剂少，表面光洁、光泽度好、耐水性好以及使用经济方便安全等特点，还可以任意比例稀释。由于是水性的，所以相对于溶剂体系来说，较为安全、环保、经济，具有较强的适用性。

水性氧化改性聚乙烯蜡乳液具有许多优良性能且用途广泛，又非常环保的新型材料，但是由于原材料与技术的制约，大部分乳液产品仍然依赖进口。传统的生产工艺，生产效率低、产成率低、能源消耗和原材料消耗大。

发明内容

本发明要解决的问题是针对以上氧化改性聚乙烯蜡乳液的生产工艺，提供一种无机粉体材料有机包覆乳液的制备工艺，工艺简单，使工艺技术生产在水浴环境中一次性完成，这样既减少了能源消耗和原材料浪费，减少了环境污染物的排放，还提高了生产效率和产品出成率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种无机粉体材料有机包覆乳液的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

1）将低分子量聚乙烯蜡粉料30-60kg、90-150kg去离子水、20-40kg H₂O₂、阻聚剂、表面活性剂加入反应釜中，搅拌成悬浮浊液；

2）将反应釜密封后升温加热，同时通入O₃或者热空气，O₃的通入量为10L/min，热空气的温度为90-150℃、进气量30L/min，温升速度控制在1-1.5℃/min,同时搅拌，转速为200-500r/min； 

3）升温至90-150℃、压力1.01325×10⁵Pa-5.06625×10⁵Pa时停止加热并保持温度24-72小时，保温期间继续通入O₃或者热空气并搅拌；

4）保温搅拌结束后，减压至常压，制成氧化改性聚乙烯蜡的悬浊液；

5）室温下，向步骤4）所得悬浊液中加入乳化剂3-10kg、助乳化剂0.6-1.2kg、引发剂、醇醚类溶剂和稳定剂，并高速搅拌均匀，搅拌转速为350-600r/min；

6）将反应釜密封，加压升温，压力达到5.06×10⁵～2.43×10⁶Pa时，停止加压，升温至150-220℃，保温时间48-96小时，保温期间进行高速搅拌；

7）保温结束，停止搅拌，降至室温、常压，制成氧化改性聚乙烯蜡乳液。