一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂及其制备方法和应用，按重量份计，包括如下组分：司盘‑80：90‑100份；吐温‑80：40‑50份；平平加：10‑20份；OP‑10：30‑40份；三乙醇胺：10‑20份；硬脂酸：5‑10份；乙二醇，37‑48份。本发明专利技术具有乳化剂用量少，乳化效果优良，采用本发明专利技术制得的乳化剂所配制的乳化石蜡具有乳液分散性好、稳定性高、保质期长、水溶性强、成膜性能好等特点，将所制得的乳化石蜡用作添加剂掺入混凝土中，与混凝土有着良好的相容性，并具有一定的减水效果；同时也可使混凝土憎水性增强，抗渗性、电通量等耐久性能得到改善；另外，还能减弱混凝土的导电性能，大幅提高其电阻率，用以制备高阻抗混凝土。

A composite emulsifier for preparing emulsified paraffin wax and its preparation method and Application

The invention discloses a composite emulsifier for preparing emulsified paraffin and its preparation method and application, which comprises the following components by weight: Sipan 80:90 100 copies; tween 80:40 50 copies; flat addition 10 20 copies; OP 10:30 40 copies; triethanolamine 10 20 copies; stearic acid 5 10 copies; ethylene glycol 37 copies. The emulsified paraffin made by the emulsifier prepared by the invention has the advantages of good dispersibility, high stability, long shelf life, strong water solubility and good film forming property. The emulsified paraffin wax is used as an additive to mix into concrete and has good compatibility with concrete, and has certain water reducing effect. At the same time, it can also enhance the hydrophobicity, impermeability, electrical flux and other durability of concrete. In addition, it can also weaken the electrical conductivity of concrete and greatly improve its resistivity, so as to prepare high impedance concrete.

【技术实现步骤摘要】
一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂及其制备方法和应用
本专利技术公开了一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂及其制备方法和应用，属于乳化石蜡相关化工

技术介绍
乳化蜡是包括石油蜡在内的各种蜡均匀地分散在水中，借助乳化剂的定向吸附作用，在机械外力的作用下制成的一种含蜡含水的均匀流体。国内生产乳化石蜡的方法比较单一，大都采用在碱性环境下利用阴离子或非离子型表面活性剂作为乳化剂制得。传统方法中乳化剂用量大，成本高，且制得的乳化石蜡的稳定性、分散性、稀释性、粒径分布等性能不能兼得，在某个或多个性质上存在明显的缺陷。目前，乳化石蜡运用范围十分广泛，目前主要集中于混凝土养护剂、纸浆施胶剂、汽车防护剂、石油工业中的钻井液添加剂等方面。与此同时，随着实际工程复杂程度的不断增加，混凝土耐久性能的提升成为了热门研究方向，由于混凝土本身是典型的多孔材料，细化、填充、封闭孔隙技术是提高水泥基材料耐久性的主要措施之一，采用乳化石蜡作为添加剂掺入混凝土中可填充混凝土部分孔隙，减少混凝土内部的渗水通道，加之石蜡本身极强的憎水性，这对提高混凝土耐久性能是有极大促进作用的。此外，石蜡是即为优质的绝缘材料，其电阻率可达1017Ω·m，利用乳化石蜡做添加剂可制备高阻抗混凝土，运用于轨道交通领域、电工领域等。现阶段对于乳化石蜡配制的相关研究层出不穷，关于乳化剂的选择，大都采用单一乳化剂或两种或三种表面活性剂所配制成的复合乳化剂，这些乳化剂大都也能制出乳化石蜡溶液，但在乳化石蜡的众多性质(离心稳定性、静置稳定性、分散性、粒径大小与分布、成膜性等)中，总会存在一种或多种缺陷。如司盘-80和吐温－80组成的复合乳化剂在HLB值范围为9.8-10.0时具有最佳的稳定性，但是在离心速度为12000r/min的情况下，即出现分层。而以Span－80和AEO－9为复合乳化剂制备石蜡乳液，随着乳化剂与石蜡质量比的提高，可制备的稳定石蜡乳液的浓度可逐渐提高，但提高幅度不大，且所有的石蜡乳液总体稳定性不太好。更重要的是，当采用现有的复合乳化剂所配制的乳化石蜡掺入混凝土中时，会存在于混凝土不相容、影响混凝土水化的问题存在，主要表现为：新拌混凝土在振捣过程中、以及硬化之前会有乳化石蜡上浮现象产生；乳化石蜡的加入会减缓混凝土的水化过程，缓凝现象严重。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂及其制备方法和应用。应用本专利技术的复合乳化剂配制出的乳化石蜡具有乳液分散性好、稳定性高、保质期长、水溶性强、成膜性能好的优异综合性能，无任何短板，且配制时用量少。同时所配制出的乳化石蜡用作混凝土添加剂可以增加混凝土的密实度，大幅提高混凝土的电阻率，获得出高阻抗混凝土。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂，按重量份数计，其包括如下组分：司盘-80：90-100份；吐温-80：40-50份；平平加：10-20份；OP-10：30-40份；三乙醇胺：10-20份；硬脂酸：5-10份；乙二醇：37-48份。针对现有技术中所存在的复合乳化剂总存在着或多或少的缺陷，本专利技术通过采用选用司盘-80，吐温-80，平平加，OP-10，三乙醇胺，硬脂酸，乙二醇进行复配，获得了一种无任何短板，各方面性能都很优异的复合乳化剂。在本专利技术中，其中，司盘-80为亲油型乳化剂；吐温-80，O-25，OP-10，三乙醇胺，硬脂酸为亲水型乳化剂；乙二醇则为助乳化剂。为了有效的节约成本，本专利技术最终均是筛选一些较为常规、廉价的原料来进行复配，然而在现有技术中，常规单一乳化剂数量繁多，现有单一乳化剂间的两种或多种复配，根据报道，几乎都未获得很好的结果，这也让专利技术人在初期实验过程中，想获得综合性能好的复合乳化剂举步为艰，产生了大量的失败实验，不过最终通过专利技术人的不懈努力，通过大量实验，筛选出上述成份，并且通过不断的配比优化，最终获得了本专利技术配方的复合乳化剂，其配制出的乳化石蜡具有乳液分散性好、稳定性高、保质期长、水溶性强、成膜性能好的优异综合性能。另外在本专利技术的配方中，还加入了少乙二醇作为助乳化剂，也使乳液体系稳定性进一步提升。优选的方案，所述复合乳化剂，按重量份数计，其包括如下组分：司盘-80：95-100份；吐温-80：45-50份；平平加：12-20份；OP-10：32-40份；三乙醇胺：12-20份；硬脂酸：6-10份；乙二醇：43-48份。作为更进一步的优选，所述复合乳化剂，按重量份数计，其包括如下组分：司盘-80：95-98份；吐温-80：45-48份；平平加：12-15份；OP-10：32-35份；三乙醇胺：12-15份；硬脂酸：6-18份；乙二醇，43-46份。在该优选范围内，所配取的复合乳化剂，其保质期(性能完全不变的期限)可以大幅延长，达到5、6个月。优选的方案，所述复合乳化剂的HLB值为9.605-10.292。作为进一步的优选，所述复合乳化剂的HLB值为10.009-10.292。作为更进一步的优选，所述复合乳化剂的HLB值为10.009-10.181。石蜡乳液为O/W型蜡乳液，所以一般采用HLB值在8.0以上的乳化剂。同时，石蜡的O/W型乳液所需的HLB值在10.0作用，此时可实现乳液由亲油性到亲水性的转变，因此复合乳化剂HLB值为10左右是最佳的。不过，在本专利技术的实验过程中，专利技术人发现，只有成份、配比、HLB多者协同下，才能获得好的实验结果，即使成份、HLB值均在本专利技术要求的范围内，如果成份配比不在本专利技术范围内，均无法获得理想的结果。因此，本专利技术所得综合性能优异的复合乳化剂的配方是专利技术人通过了大量创造性实验才获取的。优选的方案，所述平平加选自平平加A-20。专利技术人在实验中还发现，当平平加选自平平加A-20时，所复配出的复合乳化剂性能最佳。本专利技术一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂的制备方法，包活如下步骤，按设计比例配取各原料，在搅拌下，将司盘-80，吐温-80，OP-10和三乙醇胺加入乙二醇中，然后再加入平平加和硬脂酸，获得混合物，将混合物置于55-60℃的条件下，直至固体融化，获得均一混合物，冷却后即得复合乳化剂。在本专利技术所得供的制备方法中，对于司盘-80，吐温-80，OP-10和三乙醇胺的加入次序不受限制，对于平平加和硬脂酸的加入次序也不受限制，但如果按本专利技术的制备方法，先配取乙二醇，将司盘-80，吐温-80，OP-10和三乙醇胺在搅拌下加入乙二醇中，最后再加入平平加和硬脂酸，这样配取出的复合乳化剂效果最佳。本专利技术所配取的复合乳化剂可装于容器中长时间密封保存，在配置乳化石蜡时可按需直接取用。本专利技术一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂的应用，将所述复合乳化剂用于配制乳化石蜡。优选方案，所述乳化石蜡中，复合乳化剂的加入量为乳化石蜡溶液质量的3％～5％。可以看出，本专利技术在配取乳化石蜡的过程中，复合乳化剂的用量非常少。优选的方案，所述配制乳化石蜡溶液的方法为：方案一：将按设计比例配取好的石蜡、复合乳化剂置于反应容器中，于70℃-80℃保温直至石蜡熔化，然后在750-850r/min的转速下搅拌，间隔性的分若干次加入温度为70℃-80℃的水，间隔时间≥30s，直至石蜡转相后，加入剩余水，并将搅拌转速调整为900-11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂，其特征在于：按重量份数计，其包括如下组分：司盘‑80：90‑100份；吐温‑80：40‑50份；平平加：10‑20份；OP‑10：30‑40份；三乙醇胺：10‑20份；硬脂酸：5‑10份；乙二醇：37‑48份。

【技术特征摘要】
1.一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂，其特征在于：按重量份数计，其包括如下组分：司盘-80：90-100份；吐温-80：40-50份；平平加：10-20份；OP-10：30-40份；三乙醇胺：10-20份；硬脂酸：5-10份；乙二醇：37-48份。2.根据权利要求1所述的一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂，其特征在于：所述复合乳化剂，按重量份数计，其包括如下组分：司盘-80：95-100份；吐温-80：45-50份；平平加：12-20份；OP-10：32-40份；三乙醇胺：12-20份；硬脂酸：6-10份；乙二醇：43-48份。3.根据权利要求1或2所述的一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂，其特征在于：所述复合乳化剂，按重量份数计，其包括如下组分：司盘-80：95-98份；吐温-80：45-48份；平平加：12-15份；OP-10：32-35份；三乙醇胺：12-15份；硬脂酸：6-18份；乙二醇：43-46份。4.根据权利要求1或2所述的一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂，其特征在于：所述复合乳化剂的HLB值为9.605-10.292。5.根据权利要求4所述的一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂，其特征在于：所述复合乳化剂的HLB值为10.009-10.292。6.根据权利要求1或2所述的一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂，其特征在于：所述平平加选自平平加A-20。7.制备如权利要求1-6任意一项所述的一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂的方法，其特征在于：包活如下步骤，按设计比例配取各原料，在搅拌下，将司盘-80，吐温-80，OP-10和三乙醇胺加入乙二醇中，然后再加...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾晓辉，凌晨博，郑克仁，谢友均，龙广成，马昆林，马聪，朱华胜，刘海川，潘璋，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43