本發明涉及松香深加工技術領域,具體涉及一種松香乳液的制備方法。
背景技術:
松香是一種可再生的混合天然樹脂,是我國林產化工中最重要的產品之一。目前松香已作為改性劑和添加劑被廣泛應用于工業生產上,這與它的化學結構密切相關。由于松香結構的特殊性使其在生產、存儲和使用的過程中易結晶和氧化發生變質,所以通常將松香進行深加工。國內外對于松香的深加工研究一直是熱點。其中,利用乳化劑將松香乳化制得松香乳液是熱點研究之一。
松香乳液可以與眾多應用領域中的水性體系相匹配被廣泛使用,例如,膠黏劑行業、造紙業、涂料行業及油墨行業等。隨著水性膠和水性涂料的迅速發展,松香乳液無論在改性膠黏劑還是在改善涂料性能等領域都有良好的開發和應用前景。目前市場上松香乳液產品主要是改性松香乳液,但其原料成本較高,制備工藝復雜,對設備要求較高,部分改性松香乳液的溶劑對人體和環境危害較大。
利用乳化劑制備松香乳液的工藝有多種,常用的主要有溶劑法、高壓熔融法及超聲乳化法。對于溶劑法,所制得的松香乳液中含有對人體有害的有機溶劑,不僅限制了松香乳液的使用范圍還需要對溶劑進行回收與處理。對于高壓熔融法和超聲乳化法,在制備過程中不僅對設備和操作條件要求較高,而且費用高。
技術實現要素:
本發明的目的是克服上述技術問題,提供一種成本低、操作簡單、水溶性好、無毒無害的松香乳液的制備方法。
本發明的技術方案如下:
一種松香乳液的制備方法,采用以下重量份的原料:
松香8~40份,乳化劑7~12份,穩定劑0.1~0.5份,去離子水45~85份;
包括如下步驟:
步驟S1、將乳化劑與適量的去離子水混合均勻,配制成乳化劑溶液;
步驟S2、將松香加熱至完全熔融,溫度控制在100~130℃,然后加入乳化劑溶液,在400~1000rpm攪拌速度下乳化,乳化時間為15~30min,使松香乳液體系形成油包水型;
步驟S3、向步驟S2制得的松香乳液中滴加沸水,反應溫度控制在80~100℃,使松香乳液體系轉相形成水包油型;
步驟S4、向步驟S3制得的松香乳液中迅速加入剩余的沸水及穩定劑,降低攪拌速度并快速冷卻至20~40℃以下;
步驟S5、篩網過濾,得到松香乳液成品。
優選的,所述乳化劑為復配乳化劑,其由陰離子乳化劑和非離子乳化劑按質量比1:4~6組成。
優選的,所述陰離子乳化劑為十二烷基硫酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉中的一種或兩種,所述非離子乳化劑為Span-80。
優選的,所述穩定劑為聚乙烯醇。
優選的,所制得的松香乳液成品中松香的含量為20~50%。
優選的,步驟S5中,篩網的目數為100~400目。
優選的,所述原料中的去離子水的重量包括配制乳化劑溶液所需的去離子水及兩次加入的沸水。
優選的,步驟S3中,沸水的加入量占去離子水總量的10~20%。
優選的,所述松香乳液的制備方法在常壓下進行。
優選的,所述原料中的松香為天然松香。
相較于現有技術,本發明提供的松香乳液的制備方法具有以下有益效果:
一、本發明提供的制備方法,操作簡單,以水代替傳統有機溶劑,避免了有機溶劑對空氣及人體的危害,環保;
二、在常壓下進行,對設備和操作條件要求較低,降低生產成本;
三、利用復配乳化劑,提高了乳化劑的乳化能力及利用率;
四、以天然松香為原料,直接對天然松香進行深加工,克服了松香易變質的缺陷,拓寬了松香深加工的領域,降低了原料成本;
五、本發明制得的松香乳液水溶性好。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述,但本發明的實施方式不限于此。
實施例1
本松香乳液的制備方法包括如下步驟:
步驟S1、將乳化劑(2.0g十二烷基硫酸鈉和11.0gSpan-80)與10g去離子水混合均勻,配制成乳化劑溶液;
步驟S2、將20g松香(天然馬尾松松香,江西產)加熱至完全熔融,溫度控制在120℃,然后加入乳化劑溶液,在800rpm攪拌速度下乳化,乳化時間為20~30min,使松香乳液體系形成油包水型;
步驟S3、向步驟S2制得的松香乳液中滴加10g沸水,反應溫度控制在95℃,使松香乳液體系轉相形成水包油型;
步驟S4、向步驟S3制得的松香乳液中迅速加入50g沸水及0.1g穩定劑(聚乙烯醇),降低攪拌速度至200rpm并快速冷卻至30~40℃以下;
步驟S5、400目篩網過濾,得到松香乳液成品,該松香乳液成品中含有30%的松香。
實施例2
本松香乳液的制備方法包括如下步驟:
步驟S1、將乳化劑(1.5g十二烷基硫酸鈉和7.5gSpan-80)與10g去離子水混合均勻,配制成乳化劑溶液;
步驟S2、將20g松香(天然濕地松松香,江西產)加熱至完全熔融,溫度控制在130℃,然后加入乳化劑溶液,在600rpm攪拌速度下乳化,乳化時間為20~30min,使松香乳液體系形成油包水型;
步驟S3、向步驟S2制得的松香乳液中滴加10g沸水,反應溫度控制在90℃,使松香乳液體系轉相形成水包油型;
步驟S4、向步驟S3制得的松香乳液中迅速加入40g沸水及0.1g穩定劑(聚乙烯醇),降低攪拌速度至200rpm并快速冷卻至30~40℃以下;
步驟S5、400目篩網過濾,得到松香乳液成品,該松香乳液成品中含有35%的松香。
實施例3
本松香乳液的制備方法包括如下步驟:
步驟S1、將乳化劑(1.5g十二烷基硫酸鈉和7.5gSpan-80)與10g去離子水混合均勻,配制成乳化劑溶液;
步驟S2、將20g松香(天然馬尾松松香,湖南產)加熱至完全熔融,溫度控制在110℃,然后加入乳化劑溶液,在700rpm攪拌速度下乳化,乳化時間為20~30min,使松香乳液體系形成油包水型;
步驟S3、向步驟S2制得的松香乳液中滴加10g沸水,反應溫度控制在93℃,使松香乳液體系轉相形成水包油型;
步驟S4、向步驟S3制得的松香乳液中迅速加入50g沸水及0.15g穩定劑(聚乙烯醇),降低攪拌速度至200rpm并快速冷卻至30~40℃以下;
步驟S5、400目篩網過濾,得到松香乳液成品,該松香乳液成品中含有28%的松香。
對實施例1-3制備的松香乳液的性能進行測試,分別將其滴入到水中,均迅速與水互溶,說明制得的松香乳液水溶性極好。
相較于現有技術,本發明提供的松香乳液的制備方法具有以下有益效果:
一、本發明提供的制備方法,操作簡單,以水代替傳統有機溶劑,避免了有機溶劑對空氣及人體的危害,環保;
二、在常壓下進行,對設備和操作條件要求較低,降低生產成本;
三、利用復配乳化劑,提高了乳化劑的乳化能力及利用率;
四、以天然松香為原料,直接對天然松香進行深加工,克服了松香易變質的缺陷,拓寬了松香深加工的領域,降低了原料成本;
五、本發明制得的松香乳液水溶性好。
以上所述僅為本發明的實施例,并非因此限制本發明的專利范圍,凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換,或直接或間接運用在其它相關的技術領域,均同理包括在本發明的專利保護范圍內。