一種製備高穩定性矽油乳液的方法和高穩定性矽油乳液與流程
2023-09-18 08:38:50 2
本發明涉及石油化工技術領域，具體地，涉及一種製備高穩定性矽油乳液的方法。
背景技術：
矽油具有優異的化學穩定性、耐熱耐寒性、耐候性、潤滑性、憎水性和低表面張力，對人體無毒無害，廣泛用於個人護理、食品生產、發酵工業等領域。但是由於矽油的疏水性，在水體系中難以分散，使其在某些方面的使用受到限制，在水體系中難以分散，使其在上述領域的應用中受到限制，而矽油乳液的出現較好的解決了上述問題。矽油乳液能廣泛的被應用於紡織工業、塑料加工、護髮產品、化妝品、油墨配方等方面。
但是，矽油乳液的穩定性是乳液製備與乳液使用中的關鍵。由於矽油的地表面張力和高粘度，從而致使其難以被乳化。近年來，以均質機或高校均質真空乳化機使矽油在乳化機的存在下與水均質化而製備矽油乳液。但是，該方法製備的矽油乳液耗能大、成本高、且產品穩定性不佳，往往出現飄油和分層的結果。
此外，在乳化一些大分子量矽油的時候，往往對乳化劑的乳化性能要求較高，比較經濟但是性能較好的乳化劑會存在環保禁用的問題，如：NP系列的乳化劑；而環保又性能較高的乳化劑則價格昂貴，導致成本大幅增加，因此，在工業應用上受到限制。
技術實現要素：
本發明旨在克服上述缺陷，提供一種採用經濟環保的通俗乳化劑即可製備高穩定性乳液的方法和高穩定性矽油乳液。
本發明提供的一種製備高穩定性矽油乳液的方法，由矽油和乳化劑組成，其特徵在於：突破以前根據HLB值來篩選乳化劑的理論，而是從乳化劑的結構和碳鏈長度來篩選乳化劑從而得到穩定環保的乳液。
將乳化劑替代為結構和鏈長相似的環保型乳化劑。
本發明還提供了一種製備高穩定性矽油乳液，其特徵在於：由矽油和乳化劑組成，上述矽油選自25℃時粘度為1-500萬的矽油；上述矽油的質量百分比含量為50-84％；其中，上述乳化劑選自帶有環狀結構的、碳原子數為10-35的環保型乳化劑。
具體地，當上述矽油選自25℃時粘度為1-8萬(包括8萬)的矽油時，矽油與乳化劑的質量比為4.8-5.5:1，優選為4.9-5:1。
當上述矽油選自25℃時粘度為8-50(8萬以上包括50萬)萬的矽油時，矽油與乳化劑的質量比為比為3-4:1。
當上述矽油選自25℃時粘度為50-500萬(50萬以上包括500萬)的矽油時，矽油與乳化劑的質量比為1-1.5:1。
進一步的，本發明提供的一種高穩定性矽油乳液，還具有這樣的特點：即、上述乳化劑選自聚丙烯醯胺乳化劑、非離子表面活性劑、磷脂類乳化劑、糖脂類乳化劑中的一種或幾種的混合物。
上述乳化劑選自烷基酚聚氧乙烯醚類、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚及其衍生物、苯乙基酚聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚及其衍生物、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酸環氧乙烷加成物、蓖麻油環氧乙烷加成 物及其衍生物、多元醇脂肪酸酯及其環氧乙烷加成物、二聚甘油和脂肪酸酯、雙甘油聚丙二醇醚、甘油聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、苯乙基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、脂肪酸聚氧乙烯酯磷酸鹽、烷基胺聚氧乙烯醚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯中的一種或幾種的混合物。
當上述乳化劑為混合物時，優選至少其中一種乳化劑為帶環狀結構的化合物。
考慮到原料的環保性、經濟性和產品的穩定性，上述乳化劑選自帶有環狀結構的多元醇脂肪酸酯及其環氧乙烷加成物和脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物。上述帶有環狀結構的多元醇脂肪酸酯及其環氧乙烷加成物選自碳原子數為10-35的化合物中的一種或幾種的混合物。
上述帶有環狀結構的多元醇脂肪酸酯及其環氧乙烷加成物與脂肪醇聚氧乙烯醚的質量比為1：7-9。
上述乳化劑最優選自選自吐溫和異構醇聚氧乙烯醚的混合物。
本發明的作用和效果：
傳統乳液製備中，往往都是從HLB值的角度來進行配方的選擇，但是經研究發現，僅從HLB值來進行調配，其適用面較窄，對乳化劑的選擇有較大的局限性，往往僅限用於有限的幾種乳化劑。
例如：當將經典乳液配方中的NP類乳化劑替換為其他HLB值匹配的環保型乳化劑時，往往會出現分層等現象，無法形成穩定的乳液。
而本發明的方法中，將乳化劑替換為結構和鏈長與經典配方中乳化劑相似的化合物即可獲得穩定的乳液。此外，將矽油的粘度進行分類，根據矽油的不同粘度來匹配相應的油劑/乳化劑質量比即可，該方法可適用於絕大部分的乳化劑，形成的配方適用面很廣。故而，在實踐中，採用經濟環保的乳化劑即可得 到高穩定性的乳液，且此配方，針對不同粘度的矽油都有很好的效果，所需乳化劑種類比現有配方要少一半，更加便於公司管理，經濟、環保、高效。
具體實施例
實施例一、
1萬粘度矽油 83.3％
異構醇聚氧乙烯醚 14.96％
(十三碳1307/十碳1003＝50/50)
T-80 1.74％
實施例二、
8萬粘度矽油 83.3％
異構醇聚氧乙烯醚(十三碳1307) 14.96％
T-80 1.74％
實施例三、
50萬粘度矽油 75％
異構醇聚氧乙烯醚(十三碳1303) 22.4％
T-80 2.6％
實施例四、
500萬粘度矽油 50％
異構醇聚氧乙烯醚(十碳1003) 44.79％
T-80 2.6％
實施例五、
實施例六、
50萬粘度矽油 50％
異構醇聚氧乙烯醚(十碳1003) 25％
RP-5/RP-9＝50/50 25％
實施例七、
5萬粘度矽油 50％
異構醇聚氧乙烯醚(十碳1003) 50％
實施例八、
50萬粘度矽油 50％
異構醇聚氧乙烯醚(十碳1003) 25％
O-25 25％
實施例九、
實施例十、
實施例十一、
實施例十二、
5萬粘度矽油 84.6％
十六醇聚氧乙烯醚 13.2％
T-20 2.2％
實施例十三、
25萬粘度矽油 80％
十四醇聚氧乙烯醚 18.1％
T-20 1.9％
實施例十四、
100萬粘度矽油 50％
雙甘油聚丙二醇醚 30％
T-40 20％
上述實施例中，實施例五為經典配方，實施例六至實施例十一為在實施例五的基礎上根據HLB值匹配獲得的配方。
上述實施例六至實施例十一靜止後迅速分層外，其他實施例中的產品均具有較好的穩定性。