两性-非离子型汽车上光乳化蜡的制备简论

发布时间:2022/8/18 15:37:36 | 信息来源:上海菲斯福环保科技有限公司

两性-非离子型汽车上光乳化蜡的制备简论

      乳化蜡是借助乳化剂的乳化作用,将石蜡、微晶蜡、氧化聚乙烯 ( OPE) 蜡等分散在水中形成的 均匀分散体系,具有可抛光性、自修复性和耐刮擦性,且成膜均匀、使用方便,广泛应用于木材加工、汽车上光和皮革抛光等。其中,汽车上光乳化蜡可以保护车辆表面、保持车体光亮、增加车辆美观,因此上光乳化蜡研制倍受关注。




      根据所用乳化剂的类型不同,汽车上光乳化蜡分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性离子

型 。非离子型乳化蜡不带电,不易受到酸、碱和无机盐的影响,稳定性高 。王冬美等以巴西棕榈蜡、蜂蜡、石蜡和表面活性剂为原料,采用非离子复配Ⅰ型乳化剂,制备了稳定性高的微乳型汽车 上光蜡,功能单一的非离子型乳化蜡影响其使用。两性离子型乳化蜡采用了两性离子型乳化剂,具 有良好的防锈性,但其稳定性低较难制备。因此,以非离子型乳化剂为主乳化剂、两性离子型乳化 剂为助乳化剂制备稳定性高、防锈性好的汽车上光乳化蜡尤为重要,相关研究鲜见报道。现拟以 58# 石蜡、OPE 蜡为原料,采用非离子型乳化剂吐温-60 和司潘-60 为主乳化剂、两性离子型乳化剂椰油酰胺丙基甜菜碱 ( CAB -35) 为助乳化剂制备两性 -非离子型汽车上光乳化蜡,并利用单 因素法考察配方组成、乳化时间、乳化温度对乳化蜡性能的影响,以确定配方和制备条件,同时研究 其稳定性和应用性能。

     作为汽车上光乳化蜡的基本成分,蜡分为硬蜡和软蜡,单一品种的蜡一般不能满足产品要求,

所以常采用硬蜡和软蜡的混合蜡 。OPE蜡是含有羧基、羟基等极性基团的硬蜡,具有可抛光性、自修复性、耐刮擦性和易乳化性,但其熔点高、附着性差 ; 石蜡是软蜡,具有熔点低、附着性好的 特点,有利于上光乳化蜡的铺展,且价格便宜、原料易得 。  因此,试验选择OPE蜡和58#石蜡作为 汽车上光蜡的原料。

     乳化剂是制备汽车上光乳化蜡的关键组分,其性能高低直接影响稳定性和分散性。 因而将OPE 蜡、58#石蜡作为研究对象,在乳化时间为 10 min,乳化温度为 110 ℃,搅拌速度为 1 400 r / min 的条件下考察吐温-60 等常用乳化剂的乳化性 能,由表 1 可知,乳化剂吐温-60 或司潘-60单独使用时形成的界面膜强度低,乳化蜡的稳定性和分散性差,而司潘-80、吐温-60 和硬脂酸组成的复合乳化剂的效果优良,但组分较多,所以选 吐温-60 和司潘-60作主乳化剂。

     乳化蜡制备中,水用量一般为乳液质量的65.0% ~ 70.0%,考虑到乳液的流动性和铺展性,水用量取 70.0% 。同时,乳化剂用量为乳液质量的 5.0% ~ 15.0% 时乳化效果最佳,用量过多会产生大量泡沫,所以取最小值5%,蜡用量则为乳液质量25%。为确定58# 石蜡与OPE蜡的最佳配比,在乳化时间为 10 min,乳化温度为110 ℃,搅拌速度为 1 400 r / min 的条件下,分别制备58#石蜡与OPE蜡质量比不同的乳化蜡,当质量比不大于 1 ∶ 1 时,随 着 58# 石蜡用量的增多,光泽度增加值略有提高,这 是由于 58#石蜡的少量添加提高了蜡膜的覆盖性和附着性 ; 当质量比大于 1 ∶ 1 时,光泽度增加值随 58#石蜡用量的增加而逐渐降低,这是由于 58#石蜡的抛光性差,用量过多可使抛光性降低。综合考虑乳化蜡的抛光性及成本,58#石蜡与OPE 蜡的质量比选为 1 ∶ 1,此时乳化蜡的平均粒径最小,粒径分布最集中,稳定性也较高。




      当乳化剂用量低于5%时,乳化蜡的稳定性较差,出现了分层,因而乳化剂用量应不低于 5%。同时,随着乳化剂用量的增加,D50不断增大,乳液粒径分布的集中程度降低,因而乳化剂用量取为 5%,此时乳化蜡的分散性为一级。

      为确定乳化时间,在58#石蜡、OPE蜡、司潘-60、吐温-60、CAB-35和水的用量分别为乳 液质量的12.3%,12.3%,2.5%,2.5%, 2.0%,68.4%,乳化温度为110 ℃,搅拌速度为1400 r / min的条件下制备乳化 时间不同的乳化蜡,可知,当乳化时间不大于10 min 时,随着乳化时间的增长,D50由 5 min 时的 0.205 μm减至0.199 μm,这是由于乳化时间增长,蜡与水充分混合使得乳化蜡粒径减小 ; 当乳化时间大于 10 min 时,随着乳化时间的增长,D50又增至25 min时的 1.833 μm,这是由于乳化时间过长,已分散的乳化蜡粒子又聚集在一起导致粒径增大。 因此,乳化时间选为10 min,此时,D90-D10 最小,乳化蜡的粒径分布最集中。

      将乳化蜡分别置于5摄氏度和25摄氏度环境下储存3个月,观察其稳定性。实验表明,乳化蜡未出现分层,且流动性好,说明储存稳定性高。

     以58#石蜡、OPE蜡为原料,采用吐温-60位乳化剂制备的两性-非离子型汽车上光乳化蜡,具备高温稳定性、低温稳定性、光泽度增加值、PH值均同于或优于同类产品,具有较好的防锈性。



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