PL232983B1 - Mikroemulsja woskowa na bazie wysokotopliwych wosków syntetycznych i sposoby jej wytwarzania - Google Patents
Mikroemulsja woskowa na bazie wysokotopliwych wosków syntetycznych i sposoby jej wytwarzaniaInfo
- Publication number
- PL232983B1 PL232983B1 PL407561A PL40756114A PL232983B1 PL 232983 B1 PL232983 B1 PL 232983B1 PL 407561 A PL407561 A PL 407561A PL 40756114 A PL40756114 A PL 40756114A PL 232983 B1 PL232983 B1 PL 232983B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- wax
- melting
- waxes
- water
- mixture
- Prior art date
Links
- 239000001993 wax Substances 0.000 title claims abstract description 129
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 239000004530 micro-emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 58
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 40
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Substances [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 38
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 37
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 30
- 235000013873 oxidized polyethylene wax Nutrition 0.000 claims abstract description 30
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 claims abstract description 14
- 239000004209 oxidized polyethylene wax Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000012874 anionic emulsifier Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 36
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 25
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 claims description 12
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical group CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 2
- 150000008055 alkyl aryl sulfonates Chemical class 0.000 claims 3
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 abstract description 5
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 abstract description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 239000000306 component Substances 0.000 description 8
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 6
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Natural products CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 description 2
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- IEORSVTYLWZQJQ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-nonylphenoxy)ethanol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1OCCO IEORSVTYLWZQJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011990 functional testing Methods 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000002356 laser light scattering Methods 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000847 nonoxynol Polymers 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
Abstract
Mikroemulsja woskowa na bazie wysokotopliwych wosków syntetycznych zawiera od 10 do 40% (m/m) wysokotopliwego utlenionego wosku polietylenowego lub mieszanki wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych różniących się gęstością i liczbą kwasową, lub mieszanki wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych z woskiem kopolimerowym, 7 do 9% (m/m) mieszaniny dwóch emulgatorów niejonowych typu polioksyetylenowanych wyższych alkoholi alifatycznych C14 - C18 lub polioksyetylenowanych alkilofenoli o długości rodnika alkilowego C9 - C14, zawierających od 5 do 25 grup etoksylowych, z których jeden wykazuje działanie w przewadze hydrofilowe, a drugi lipofilowe, zmieszanych w proporcji masowej od 1 : 2 do 2 : 1, od 1,5 do 3,5% (m/m) 10% - owego roztworu KOH lub NaOH w wodzie zdemineralizowanej oraz ewentualnie od 0 do 2% (m/m), korzystnie 1% (m/m), rozpuszczalnego w wodzie emulgatora anionowego typu soli sodowej alkiloarylosulfonianu i od 0 do 0,02% (m/m) środka przeciwpiennego typu polisiloksanu, a ponadto wodę zdemineralizowaną w ilości uzupełniającej do 100% (m/m). Przedstawiono również sposób wytwarzania mikroemulsji woskowej na bazie wysokotopliwych wosków syntetycznych, polegający na emulgowaniu stopionych wosków z wodą w obecności emulgatorów niejonowych i regulatorów pH oraz ewentualnie emulgatorów anionowych i środków przeciwpiennych.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest mikroemulsja woskowa wytworzona na bazie polarnych, wysokotopliwych wosków syntetycznych oraz sposoby wytwarzania mikroemulsji woskowej na bazie wysokotopliwych wosków syntetycznych, przeznaczonej do powlekania różnych materiałów, w tym powierzchni drewnianych i drewnopodobnych, syntetycznych nici i przędzy oraz papieru, kartonów i tektury, w celu wytworzenia na ich powierzchni ochronnych powłok wysokiej jakości. Emulsja woskowa będąca przedmiotem wynalazku może być również stosowana jako składnik farb, lakierów i tuszy drukarskich.
Uzyskanie mikroemulsji o wymaganych, wysokich parametrach jakościowych jest możliwe w przypadku zastosowania jako wosk ów bazowych wysokotopliwych wosków syntetycznych o wysokiej gęstości, charakteryzujących się znakomitymi właściwościami fizykochemicznymi, barierowymi oraz dużą odpornością mechaniczną i termiczną. Wysokotopliwe woski syntetyczne, w tym najczęściej stosowane woski poliolefinowe typu HDPE, umożliwiają uzyskanie trwałych powłok ochronnych, wykazujących odpowiednią twardość, transparentność i doskonałe parametry poślizgowe.
Dla uzyskania powłok o większej elastyczności i odporności na stresy mechaniczne, woski poliolefinowe poddaje się modyfikacji na drodze kopolimeryzacji z bezwodnikiem maleinowym, polietylenoglikolem lub octanem winylu, względnie do bazowych wosków polietylenowych stosuje się dodatek handlowych wosków kopolimerowych. Dla ułatwienia procesu wytwarzania emulsji typu olej w wodzie (O/W) lub typu woda w oleju (W/O), woski poliolefinowe poddaje się procesowi oksydacji, uzyskując produkty o różnym stopniu utlenienia i różnej liczbie kwasowej, w zakresie od 10 do 60 mg KOH/g.
Jako substancje powierzchniowo czynne, ułatwiające wytworzenie emulsji woskowych i ich stabilizację, w znanych rozwiązaniach przemysłowych stosowane są emulgatory typu kationowego, anionowego lub niejonowego. Najczęściej stosowane emulgatory anionowe to wysokocząsteczkowe kwasy alkilosulfonowe, alkilobenzenosulfonowe i ich sole. Pośród emulgatorów kationowych stosowane są alkiloaminy, polioksyalkiloaminy oraz amidy powstające w reakcji tych amin z wysokocząsteczkowymi kwasami tłuszczowymi. Znajdujące się w powszechnym użyciu emulg atory niejonowe to oksyetylenowane nasycone i nienasycone alkohole tłuszczowe, etery polioksyetylenoglikoli syntetycznego alkoholu tłuszczowego, etery polioksyetylenowe alkoholi tłuszczowych nasyconych i nienasyconych, estry wysokocząsteczkowych kwasów tłu szczowych i alkoholi wielowodorotlenowych oraz estry polialkilenoglikoli i wysokocząsteczkowych kwasów tłuszczowych. Zastosowanie emulgatorów pozwala na obniżenie napięcia międzyfazowego emulsji woskowych do około 1 mN/m.
Rodzaj stosowanych emulgatorów zależy od rodzaju wosków tworzących emulsje, a także ich przewidywanej zawartości w emulsji. Dobór emulgatorów oraz ustalenie ich ilości w emulsji przeprowadza się doświadczalnie, kierując się z jednej strony uzyskaniem produktu o odpowiednich parametrach jak ościowych, takich jak stopień dyspersji fazy rozproszonej, współczynnik lepkości dynamicznej, odczyn pH, stabilność podczas magazynowania oraz wymagane właściwości użytkowe, a z drugiej względami ekonomicznymi.
Do wytworzenia emulsji woskowych na bazie wys okotopliwych wosków syntetycznych o dużej gęstości konieczne jest przeprowadzenie procesu emulgowania w zakresie temperatury od 130°C do 160°C, w warunkach podwyższonego ciśnienia, rzędu 5 do 8 barów. Proces ten realizowany jest w reaktorach ciśnieniowych, wyposażonych w mieszadła homogenizujące, a także automatycznie sterowane systemy efektywnego grzania i chłodzenia.
Wytwarzanie emulsji może odbywać się metodą bezpośrednią, polegającą na wprowadzeniu do reaktora wszystkich składników woskowych, emulgatorów i wody oraz przeprowadzeniu procesu emulgowania, względnie metodą pośrednią, poprzez wprowadzenie do reaktora wszystkich składników wraz z częścią wody, wytworzeniu wstępnej emulsji typu „woda w wosku”, a po dodaniu reszty wody, uzyskaniu w drodze inwersji końcowej emulsji typu „wosk w wodzie”. Właściwie dobrane parametry emulgowania pozwalają na osiągnięcie odpowiedniego stopnia rozdrobnienia cząstek fazy rozproszonej, tj. wosku w wodzie, i tym samym na uzyskanie odpowiedniej stabilności i płynności wytwarzanych emulsji.
Zostało dowiedzione, (Handbook of Microemulsion Science and Technology. Marcel Dekker, Inc, New York, copyright 1999, Industrial Applications of Microemulsions. Surfactant science series,
PL 232 983 B1 volume 66. Marcel Dekker, Inc.,New York) że poprzez właściwy dobór rodzaju i ilości zastosowanych emulgatorów, odpowiedniego odczynu pH oraz warunków technicznych wytwarzania emulsji woskowych, możliwe jest uzyskanie bardzo małych rozmiarów cząstek wosków rozproszonych w wodzie, tj. poniżej 0,5 mikrometra, przy czym rozkład ilościowy cząstek pod względem ich wielkości lub ich objętości wykazuje niewielki stopień zróżnicowania. Napięcie międzyfazowe w tego typu emulsjach woskowych kształtuje się na poziomie od 10-2 do 10-3 mN/m. Emulsje o takich właściwościach noszą nazwę mikroemulsji woskowych.
Według opisu wynalazku CN101289540 Method for preparing oxidic polyethylene wax microemulsion, jako surfaktanty zastosowano mieszaninę emulgatorów niejonowych typu polioksyetylenoeterów alkoholu tłuszczowego o długości łańcucha C13 oraz C15-S-9, a jako dodatki regulujące pH - wodorotlenek potasu i wodorosiarczyn sodu Mikroemulsję wytwarzano w warunkach wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury, pozwalających na zastosowanie wosków polietylenowych o wysokiej temperaturze topnienia i wysokiej twardości.
W opisie patentowym CN10101942152 Microemulsion composite of polyethylene wax oxide przedstawiono technologię wytwarzania mikroemulsji zawierającej 5-40% m/m tlenku polietylenu, z zastosowaniem mieszaniny emulgatorów: ni ejonowego (2-20% m/m), kationowego (0,1-5% m/m) oraz kosurfaktanta (0-5% m/m).
W opisie patentowym CN101503518 Preparation of cationic wax emulsion by polyethylene wax modification przedłożono metodę wytwarzania emulsji woskowej na drodze dwóch następujących po sobie procesów: (1) reakcji wosku polietylenowego z kationowymi monomerami zawierającymi grupę winylową, w celu uzyskania wosku modyfikowanego, oraz (2) przeprowadzenia procesu emulgowania wytworzonego wosku w obecności emulgatorów niejonowych i kati onowych.
Rozwiązanie według opisu patentowego CN101503519 Preparation of anionic-nonionic wax emulsion by oxidated polyethylene wax modyfication składa się z dwóch operacji: (1) modyfikacji polarnego wosku polietylenowego różnymi monomerami w obecności rozpuszczalnika i katalizora, (2) stopieniu uzyskanego wosku modyfikowanego wraz z emulgatorami anionowymi i niejonowymi i wytworzeniu emulsji w drodze homogenizacji, regulacji pH poprzez dodatek alkaliów oraz regulacji zawartości wosku w emulsji w zakresie od 10 do 30% m/m, poprzez dodanie wody.
W międzynarodowym zgłoszeniu patentowym WO9724407 Removable coating composition and process for protecting surfaces przedstawiono emulsję składającą się z polarnego wosku polietylenowego, wosku parafinowego oraz kopol imeru akrylowego, wytworzoną w obecności emulgatorów anionowych.
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest mikroemulsja woskowa typu olej (wosk) w wodzie, wytworzona na bazie:
- wysokotopliwego utlenionego wosku polietylenowego, lub
- mieszanek wysokotopliwych ut lenionych wosków polietylenowych różniących się gęstością i liczbą kwasową, lub
- mieszanek wysokotopliwego utlenionego wosku polietylenowego z woskiem polietylenowym modyfikowanym (kopolimerowym), to jest z woskiem polietylenowym modyfikowanym monomerami zawierającymi grupę winylową, oraz sposoby wytwarzania mikroemulsji woskowej o wielkości cząstek fazy rozproszonej poniżej 0,5 mikrometra, poprzez zastosowanie układu emulgatorów, wpływającego na skuteczne obniżenie napięcia powierzchniowego na granicy faz wosk-woda, w procesie emulgowania w reaktorze ciśnieniowym wspomnianych komponentów, w zakresie temperatury od 130°C do 160°C.
Stwierdzono, że korzystnym układem surfaktantów, umożliwiającym wysoki stopień dyspersji wysokotopliwego polarnego (utlenionego) wosku polietylenowego w wodzie oraz uzyskanie stabilnej mikroemulsji woskowej, jest zastosowanie dwóch emulgatorów niejonowych o zróżnicowanej równowadze hydrofilowo-lipofilowej (HLB), korzystnie typu polioksyetylenowanych wyższych alkoholi tłuszczowych o długości łańcucha węglowodorowego od C14-C18 lub polioksyetylenowanych alkilofenoli o długości łańcucha alkilowego od C9 do C14, zawierających w swych cząsteczkach od 5 do 25 grup etoksylowych (EO), z których jeden z zastosowanej pary emulgatorów wykazuje w przewadze działanie hydrofilowe, a drugi lipofilowe, co korzystnie wpływa na utworzenie trwałej warstewki micelarnej na powierzchni faz. Na podstawie przeprowadzonych, licznych testów wytwarzania mikroemulsji woskowych stwierdzono ponadto, że parametr ró wnowagi hydrofilowo-lipofilo
PL 232 983 B1 wej tych emulgatorów powinien mieścić się w obszarze od 8-18, przy czym w przypadku emulgowania utlenionych wosków polietylenowych parametr HLB winien wynosić od 8 do 14, natomiast w przypadku emulgowania mieszanek polarnych wosków polietylenowych z woskami kopolimerowymi, parametr ten powinien mieścić się w zakresie od 14 do 18.
Stwierdzono również, że stopień dyspersji fazy woskowej jest większy, a stabilność wytworzonych mikroemulsji jest jeszcze lepsza, w przypadku zastosowania jako kosurfaktanta emulgatora anionowego typu alkiloarylosulfonianu sodu, który powoduje wstępne obniżenie napięcia powierzchniowego fazy rozpraszającej, to jest wody zdemineralizowanej, z 58 mN/m do 34,7 mN/m, tj. o 40%, co wpływa na zmniejszenie napięcia na granicy faz wosk-woda, a ponadto emulgator ten wykazuje działanie synergicznie w stosunku do emulgatorów niejonowych. Jednakże stwierdzono też, że ze względu na zwiększone własności pianotwórcze emulgatora anionowego, w procesie wytwarzania emulsji z jego udziałem konieczne jest zastosowanie dodatku środków przeciwpiennych.
Zgodnie z wynalazkiem, mikroemulsja woskowa na bazie wysokotopliwych wosków syntetycznych, takich jak wysokotopliwy utleniony wosk polietylenowy, lub mieszanki wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych różniących się gęstością i liczbą kwasową, lub mieszanki wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych z woskiem kopolimerowym, to jest polietylenowo-winylowym, zawierająca woski, wodę, emulgatory i regulatory pH oraz ewentualnie środki przeciwpienne, charakteryzuje się tym, że zawiera od 10 do 40% (m/m), korzystnie od 15 do 30% (m/m), wysokotopliwego utlenionego wosku polietylenowego, lub mieszanki wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych różniących się gęstością i liczbą kwasową, lub mieszanki wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych z woskiem kopolimerowym, to jest polietylenowo -winylowym, 7 do 9% (m/m) mieszaniny dwóch emulgatorów niejonowych typu polioksyetylenowanych wyższych alkoholi alifatycznych C14-C18 lub polioksyetylenowanych alkilofenoli o długości rodnika alkilowego C9-C14, zawierających od 5 do 25 grup etoksylowych, z których jeden wykazuje działanie w przewadze hydrofi lowe, a drugi lipofilowe, zmieszanych w proporcji masowej od 1:2 do 2:1, od 1,5 do 3,5% (m/m) 10%-owego roztworu KOH lub NaOH w wodzie zdemineralizowanej, oraz ewentualnie od 0 do 2% (m/m), korzystnie 1% (m/m), rozpuszczalnego w wodzie emulgatora anionowego typu soli sodowej alkiloarylosulfonianu i od 0 do 0,02% (m/m) ś rodka przeciwpiennego typu polisiloksanu, a ponadto wodę zdemineralizowaną w ilości uzupełniającej do 100% (m/m).
W mikroemulsji według wynalazku korzystnie stosuje się wysokotop liwe woski polietylenowe utlenione lub częściowo utlenione, o liczbie kwasowej od 10 do 25 mg KOH/g i gęstości powyżej 0,93 g/cm3, a ponadto wosk kopolimerowy, taki jak wysokotopliwy wosk polietylenowy modyfikowany octanem winylu, przy czym stosowane w mikroemulsji wysokotopliwe utlenione woski polietylenowe mogą występować w postac i zmikronizowanej lub niezmikronizowanej.
Sposób wytwarzania mikroemulsji woskowej na bazie wysokotopliwych wosków syntetycznych, polegający na emulgowaniu stopionych wosków z wodą w obecności emulgatorów, regulatorów pH i ewentualnie środków przeciwpiennych, charakteryzuje się według wynalazku tym, że dokonuje się wstępnego zmieszania, w zbiorniku reaktora ciśnieniowego, wysokotopliwego utlenionego wosku polietylenowego, lub mieszanki wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych różniących się gęstością i liczbą kwasową, lub mieszanek wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych z woskiem kopolimerowym, to jest polietylenowo-winylowym, w ilości 10 do 40% (m/m), korzystnie 15-30% (m/m), mieszaniny dwóch emulgatorów niejonowych typu polioksyetylenowanych wyższych alkoholi alifatycznych C14-C18 lub polioksyetylenowanych alkilofenoli o długości rodnika alkilowego C9-C14, zawierających od 5 do 25 grup etoksylowych, z których jeden wykazuje w przewadze działanie hydrofilowe, a drugi lipofilowe, zmieszanych w proporcji masowej od 1:2 do 2:1, w ilości od 7 do 9% (m/m), wodnego roztworu KOH lub NaOH o stężeniu 10% (m/m), w ilości 1,5 do 3,5% (m/m) oraz ewentualnie rozpuszczalnego w wodzie emulgatora anionowego typu soli sodowej alkiloarylosulfonianu, w ilości od 0 do 2% (m/m), korzystnie 1% (m/m) i środka przeciwpiennego typu polisiloksanu w ilości od 0 do 0,02% (m/m), a ponadto wody zdemineralizowanej w ilości uzupełniającej do 100% (m/m) licząc na gotowy produkt. Następnie reaktor wraz z pełną zawartością składników emulsji szczelnie zam yka się oraz włącza system ogrzewania, podgrzewając stopniowo i mieszając sporządzoną mieszaninę, z zastosowaniem prędkości obrotowej mieszadła rzędu 300 1/min. Po osiągnięciu przez mieszaninę wymaganej temperatury stopieni a wosków, zwłaszcza od 130 do 160°C (co jest równoznaczne z uzyskaniem wewnątrz reaktora ciśnienia 5-8 barów), szybkość obrotową mieszadła zwiększa się w zakresie od 1500 do 2000 1/min
PL 232 983 B1 i prowadzi proces emulgowania przez 30 minut. Następnie wyłącza się sys tem grzania, zmniejsza obroty mieszadła do prędkości obrotowej rzędu 300 1/min oraz uruchamia się przepływ zimnej wody w układzie chłodzenia reaktora. Po uzyskaniu temperatury zawartości reaktora rzędu 80°C, odkręca się zawór spustowy, a spływającą grawitacyjnie emulsję typu W/O kieruje do spiralnej chłodnicy wodnej, w celu jej szokowego schłodzenia do temperatury około 40°C i następnie kieruje na stanowisko odbioru produktu.
Mikroemulsję woskową, na bazie wysokotopliwych wosków syntetycznych, wytwarza się według odmiany wynalazku metodą pośrednią, obejmującą emulgowanie stopionych wosków z wodą w obecności emulgatorów, regulatorów pH i ewentualnie środków przeciwpiennych, a polegającą na wstępnym zmieszaniu, w zbiorniku reaktora ciśnieniowego, wysokotopliwe go utlenionego wosku polietylenowego, lub mieszanek wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych różniących się gęstością i liczbą kwasową, lub mieszanek wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych z woskiem kopolimerowym, to jest polietylenowo-winylowym, w ilości stanowiącej 10 do 40% (m/m), korzystnie 15-30% (m/m), mieszaniny dwóch emulgatorów niejonowych typu polioksyetylenowanych wyższych alkoholi alifatycznych C14-C18 lub polioksyetylenowanych alkilofenoli o długości rodnika alkilowego C9-C14, zawierających od 5 do 25 grup etoksylowych, z których jeden wykazuje w przewadze działanie hydrofilowe, a drugi lipofilowe, zmieszanych w proporcji masowej od 1:2 do 2:1, w ilości od 7 do 9% (m/m), wodnego roztworu KOH lub NaOH o stężeniu 10 % (m/m), w ilości 1,5 do 3,5% (m/m), oraz ewentualnie rozpuszczalnego w wodzie emulgatora anionowego typu soli sodowej alkiloarylosulfonianu, w ilości od 0 do 2%, korzystnie 1% (m/m) i środka przeciwpiennego typu polisiloksanu w ilości od 0 do 0,02% (m/m) oraz wody zdemineralizowanej w ilości od 23 do 40% (m/m) licząc na gotowy produkt. Resztę wody, w ilości uzupełniającej do 100% (m/m) umieszcza się w odrębnym, ogrzewanym zbiorniku ciśnieniowym, połączonym z reaktorem. Następnie reaktor oraz zbiornik zamyka się szczelnie i włącza system ich ogrzewania. Zawartość reaktora podgrzewa się stopniowo i miesza stosując prędkość obrotową mieszadła rzędu 300 1/min. Po osiągnięciu wymaganej temperatury stopienia wosków, zwłaszcza od 130 do 160°C (co jest równoznaczne z uzyskaniem wewnątrz reaktora ciśnienia 5-8 barów), szybkość obrotową mieszadła zwiększa się do zakresu od 1500 do 2000 1/min i prowadzi proces emulgowania przez 15 minut. Po tym czasie do reaktora wprowadza się dodatkową ilość gorącej wody ze zbiornika w ilości uzupełniającej do 100% (m/m) licząc na gotowy produkt, w kontrolowanych porcjach, co trwa 10 do 15 minut, a następnie prowadzi się proces emulgowania zawartości reaktora przez dalsze 15 minut. Następnie wyłącza się system grzania, zmniejsza obroty mieszadła do prędkości obrotowej rzędu 300 1/min oraz uruchamia przepływ zimnej wody w układzie chłodzenia reaktora. Po uzyskaniu temperatury zawartości reaktora rzędu 80°C, odkręca się zawór spustowy reaktora a spływającą grawitacyjnie emulsję typu W/O kieruje do spiralnej chłodnicy wodnej, w celu jej szokowego schłodzenia do temperatury około 40°C i następnie kieruje na stanowisko odbioru produktu.
Zrozumiałym jest przy tym, że udziały komponentów określone powyżej w procentach masowych, są podane w przeliczeniu na gotowy produkt, jakim jest mikroemulsja.
Mikroemulsje woskowe wytworzone sposobami według wynalazku z zastosowaniem różnego składu komponentu woskowego, charakteryzują się doskonałą jednorodnością i stabilnością. W zależności od ilości użytych emulgatorów, parametrów emulgowania i uzyskanego odczynu pH, średni wymiar zdyspergowanych cząstek wosku w wytwarzanych mikroemulsjach kształtuje się na poziomie od 0,1 do 0,3 mikrometra. Wytworzone mikroemulsje wykazują stosunkowo niskie współczynniki lepkości dynamicznej, co stanowi korzystny parametr w operacjach ich aplikowania na powierzchnię powlekanych materiałów.
Skład komponentu woskowego decyduje o parametrach użytkowych wytworzonych mikroemulsji. Wraz ze wzrostem gęstości stosowanych, polarnych wosków polietylenowych, wzrasta twardość, wodoodporność i poślizgowość powlekającej warstewki. Zastosowanie dodatku wosku kopolimerowego, to jest polietylenowo-winylowego, wydatnie zwiększa elastyczność warstewki woskowej.
Metody otrzymywania i badania właściwości użytkowych wytwarzanych mikroemulsji woskowych opisano poniżej w przykładach.
Przykładowe stanowisko do prowadzenia procesu emulgowania
Mikroemulsje według wynalazku wytwarzano na stanowisku reaktora ciśnieniowego, zbudowanego z cylindrycznego zbiornika ze stali nierdzewnej, posiadającego spust dolny produktu, tj. wytwarzanej emulsji woskowej. Zbiornik wyposażony jest w płaszcz chłodzący (woda), czujnik temperatury oraz posiada pionowo umocowane w pokrywie mieszadło z końcówką śmigłową. Silnik
PL 232 983 B1 mieszadła posiada płynnie regulowane obroty, w zakresie 0-3000 obr/min., za pomocą falownika. W pokrywie znajduje się również króciec do wprowadzania surowców (woski, emulgatory, środki pomocnicze, woda zdemineralizowana) oraz wlot dodatkowej wody technologicznej, z umieszczonego obok na stelażu, ogrzewanego zbiornika ciśnieniowego (w przypadku stosowania metody pośredniej). Dodatkowa woda technologiczna ogrzewana jest do tej samej temperatury, co zawartość reaktora. Woda ta dozowana jest do reaktora porcjami, poprzez el ektrozawór sterowany programatorem czasowym. W dolnej, zewnętrznej części zbiornika reaktora wmontowana jest grzałka elektryczna, stanowiąca układ grzewczy.
P r z y k ł a d I
Do zbiornika reaktora wprowadzono 300 g polarnego wosku polietylenowego o liczbie kwasowej 10 mg KOH/g i gęstości 0,95 g/cm3, 60 g oksyetylowanego (EO=5) alkoholu tłuszczowego nasyconego o długości łańcucha węglowodorowego C16-C18 oraz 60 g mieszaniny oksyetylenowanych (EO=22) alkoholi tłuszczowych: nasyconego i nienasyconego, o długości łańcucha węglowodorowego C16-C18, w proporcji 1:1, 15 g dodecylobenzenosulfonianu sodu, 0,3 g środka przeciwpiennego typu polisiloksanu w postaci 10% roztworu, 22,5 g roztworu wodnego KOH o stężeniu 10 % (m/m) oraz 1162,45 g wody zdemineralizowan ej o twardości 6,2 dH. Następnie pokrywę reaktora szczelnie zamknięto i uruchomiono układ grzewczy oraz rozpoczęto mieszanie składników z szybkością obrotową 300 1/min. Po osiągnięciu założonej temperatury, tj. 135°C, zwiększono szybkość obrotową mieszadła do 1500 1/min. Proces homogenizowania emulsji prowadzono przez okres 30 minut. Następnie wyłączono grzanie, zmniejszono obroty mieszadła oraz uruchomiono przepływ zimnej wody w układzie chłodzenia reaktora. Po uzyskaniu temperatury emulsji rzędu 80°C, odkręcono dolny zawór reaktora i przepuszczono produkt przez spiralną chłodnicę wodną.
Uzyskaną mikroemulsję E1 o temperaturze około 40°C umieszczono w rozdzielaczu o kształcie walca. Po upływie 24 godzin przeprowadzono badania jej właściwości fizykochemicznych i użytkowych, których wyniki przedstawiono w tab eli 1.
P r z y k ł a d II
Do zbiornika reaktora wprowadzono 525 g polarnego wosku polietylenowego o liczbie kwasowej 15 mg KOH/g i gęstości 0,94 g/cm3, 60 g oksyetylowanego (EO=3) nonylofenolu oraz 60 g oksyetylenowanego (EO=22) nonylofenolu, 37,5 g roztworu 10%-owego NaOH oraz 817,5 g wody. Następnie pokrywę reaktora szczelnie zamknięto i uruchomiono układ grzewczy oraz rozpoczęto mieszanie składników z szybkością obrotową 300 1/min. Po osiągnięciu założo nej temperatury, tj. 130°C, zwiększono szybkość obrotową mieszadła do 2000 1/min. Proces homogenizacji prowadzono przez okres 30 minut. Następnie wyłączono grzanie, zmniejszono obroty mieszadła oraz uruchomiono przepływ zimnej wody w układzie chłodzenia re aktora. Po uzyskaniu temperatury emulsji rzędu 80°C, odkręcono dolny zawór reaktora i przepuszczono produkt przez spiralną chłodnicę wodną.
Uzyskaną mikroemulsję E2 o temperaturze około 40°C umieszczono w rozdzielaczu o kształcie walca. Po upływie 24 godzin przeprowadzono badania jej właściwości fizykochemicznych i użytkowych, których wyniki przedstawiono w tab eli 1.
P r z y k ł a d III
Do zbiornika reaktora wprowadzono 225 g polarnego wosku polietylenowego o liczbie kwasowej 25 mg KOH/g i gęstości 0,96 g/cm3, 225 g kopolimeru etylenu i octanu winylu o gęstości 0,98 g/cm3, 60 g oksyetylowanego (EO=3) nonylofenolu oraz 60 g oksyetylenowanego (EO=22) nonylofenolu, 37,5 g roztworu 10%-owego NaOH oraz 807,5 g wody. Następnie pokrywę reaktora szczelnie zamknięto i uruchomiono układ grzewczy oraz rozpoczęto mieszanie składników z szybkością obrotową 300 1/min. Po osiągnięciu założonej temperatury, tj. 150°C, zwiększono szybkość obrotową mieszadła do 2000 1/min. Proces homogenizacji prowadzono przez okres 30 minu t. Następnie wyłączono grzanie, zmniejszono obroty mieszadła oraz uruchomiono przepływ zimnej wody w układzie chłodzenia reaktora. Po uzyskaniu temperatury emulsji rzędu 80°C, odkręcono dolny zawór reaktora i przepuszczono produkt przez spiralną chłodnicę wodną. Uzyskaną mikroemulsję E3 o temperaturze około 40°C umieszczono w rozdzielaczu o kształcie walca. Po upływie 24 godzin przeprowadzono badania jej właściwości fizykochemicznych i użytkowych, których wyniki przedstawiono w tabeli 1.
PL 232 983 B1
P r z y k ł a d IV
Do zbiornika reaktora wprowadzono 300 g polarnego wosku polietylenowego o liczbie kwasowej 10 mg KOH/g i gęstości 0,95 g/cm3, 60 g oksyetylowanego (EO=3) nonylofenolu oraz 60 g oksyetylenowanego (EO=22) nonylofenolu, 15 g dodecylobenzenosulfonianu sodu, 22,5 g roztworu 10%-owego NaOH, 0,3 g środka przeciwpiennego typu polisiloksanu w postaci 10% roztworu oraz 500 g wody. Pozostałe 504,2 g wody wprowadzono do dodatkowego zbiornika ciśnieniowego i uruchomiono jego ogrzewanie. Pokrywę reaktora szczelnie zamknięto, uruchomiono układ grzewczy oraz rozpoczęto mieszanie składników z szybkością obrotową 300 1/min. Po osiągnięciu założonej temperatury, tj. 140°C, zwiększono szybkość obrotową mieszadła do 1500 1/min. Proces homogenizacji prowadzono przez okres 15 minut, uzyskując emulsję typu W/O. Następnie, poprzez kontrolowane otwarcie elektrozaworu, rozpoczęto porcjowane dozowanie dodatkowej wody do reaktora. Proces homogenizowania emulsji prowadzono przez kolejne 15 minut, uzyskując emulsję typu O/W. Po tym okresie wyłączono grzanie, zmniejszono obroty mieszadła oraz uruchomiono przepływ zimnej wody w układzie chłodzenia reaktora. Po uzyskaniu temperatury emulsji rzędu 80°C, odkręcono dolny zawór reaktora i przepuszczono produkt przez spiralną chłodnicę wodną.
Uzyskaną mikroemulsję E4 o temperaturze około 40°C umieszczono w rozdzielaczu o kształcie walca. Po upływie 24 godzin przeprowadzono badania jej właściwości fizykochemicznych i użytkowych, których wyniki przedstawiono w tab eli 1.
Emulsje E1, E2, E3 i E4 z przykładów od I do IV poddano badaniom fizykochemicznym i użytkowym.
Napięcie powierzchniowe na powierzchni faz mikroemulsji mierzono tensjometrem Kruss K11, z zastosowaniem metody pierścieniowej.
Pomiar pH mikroemulsji z przykładów I do IV wykonywano wg normy PN-89/C-04963.
Oznaczanie pH wodnych roztworów produktów chemicznych
Współczynnik lepkości dynamicznej mikroemulsji oznaczano za pomocą wiskozymetru Brookfielda (S-61, 100 obr/min), w temperaturze 20°C.
Pomiary średnicy hydrodynamicznej cząsteczek wo sku w mikroemulsji (Z-avarage) wykonywano metodą spektroskopii korelacyjnej fotonów, zwanej również metodą dynamicznego rozpraszania światła laserowego (DLS), z zastosowaniem aparatu Zetasizer Nano S, zgodnie z procedurą opartą o znormalizowaną metodę badawczą PN-ISO 13321. Analiza granulometryczna. Spektroskopia korelacyjna fotonów. Oznaczenie poślizgowości wykonano metodą pomiaru dynamicznego współczynnika tarcia warstewek woskowych wytworzonych z badanych mikroemulsji. Stosowano automatyczny aparat RAY-RAN Polytest, typu „przeciągnik, wyposażony w drukarkę i posiadający połączenie z komputerem. Pomiary wykonywano zgodnie z normą ASTM D 2534-88 (rpd 2004). Standard Test Method for Coefficient of Kinetic Friction for Wax Coatings.
Pomiary twardości warstewek woskowych wytworzonych z badanych mikroemulsji wykonano przy użyciu ołówkowego testera twardości f-my BYK Additives & Instruments, zgodnie z normą ASTM D 3363-05.
Wodoodporność mikroemulsji woskowej badano metodą polegającą na całkowitym zanurzeniu w wodzie warstewki emulsji o grubości 2 mm, wytworzonej na płytce szklanej, oraz określeniu czasu po którym warstewka ta ulegała oderwaniu w kawałkach lub w postaci płata (całości) od powierzchni szkła (moment utraty adhezyjności). Oznaczenie to wzorowane jest na metodzie ASTM D 870-05. Practice for Testing Water Resistance of Coatings Using Water Immersion.
Pomiar elastyczności warstewki woskowej badanych mikroemulsji w ujemnej temperaturze wykonano w oparciu o metodę ASTM D 4145 Test Method for Coating Fleksibility of Prepainted Sheed. Warstewkę wytworzoną z badanej emulsji na pasku papieru umieszczano w urządzeniu typu papierośnica. Urządzenie zamykano (warstewka ulegała zagięciu pod kątem 180°) i umieszczano w pojemniku zanurzonym w kriostacie na okres 30 minut, w temperaturze kolejno: -10°C, -20°C i -30°C. Po każdym etapie chłodzenia urządzenie wyjmowano z łaźni, otwierano i kontrolowano stan powierzchni warstewki, tj. jej odporności na zginanie.
PL 232 983 Β1
Tabela 1
Właściwości fizykochemiczne i użytkowe wytworzonych mikroemulsji woskowych
| Emulsja | zawar -tość wosku % (m/m) | pH | wskaźnik lepkości dynam. [mPas] S-61, 100 obr/min w20°C | średnica dynamiczna cząstki wosku (Zaverage) [nm] | współczynnik tarcia dynam. | wodoodporność [min] | elastyczność -10°C/ -20°C/ -30°C | twardość rysująca (żłobiąca) |
| E1 | 20 | 8,7 | 16,7 | 121,2 | 0,697 | 100 (płaty) | bez zmian/ drobne rysy/ drobne pęknię cia | B7 (B5) |
| E2 | 35 | 9,8 | 77,1 | 68,0 | 0,527 | 140 (płaty) | bez zmian/ bez zmian/ drobne rysy | B4 (B3) |
| E3 | 30 | 10,1 | 23,0 | 118 | 0,606 | 160 (płaty) | bez zmian/ bez zmian/ | B7 (B6) |
| bez zmian | ||||||||
| E4 | 20 | 7,9 | 18,0 | 187,5 | 0,791 | 100 (płaty) | bez zmian/ bez zmian/ drobne rysy | B7 (B6) |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (5)
- Zastrzeżenia patentowe1. Mikroemulsja woskowa na bazie wysokotopliwych wosków syntetycznych, takich jak wysokotopliwy utleniony wosk polietylenowy, lub mieszanki wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych różniących się gęstością i liczbą kwasową, lub mieszanki wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych z woskiem kopolimerowym, to jest polietylenowo-winylowym, zawierająca woski, wodę, emulgatory, regulatory pH i ewentualnie środki przeciwpienne, znamienna tym, że zawiera od 10 do 40% (m/m), korzystnie od 15 do 30% (m/m), wysokotopliwego utlenionego wosku polietylenowego, lub mieszanki wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych różniących się gęstością i liczbą kwasową, lub mieszanki wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych z woskiem kopolimerowym, to jest polietylenowowinylowym, 7 do 9% (m/m) mieszaniny dwóch emulgatorów niejonowych typu polioksyetylenowanych wyższych alkoholi alifatycznych C14-C18 lub polioksyetylenowanych alkilofenoli o długości rodnika alkilowego C9-C14, zawierających od 5 do 25 grup etoksylowych, z których jeden wykazuje działanie w przewadze hydrofilowe, a drugi lipofilowe, zmieszanych w proporPL 232 983 B1 cji masowej od 1:2 do 2:1, od 1,5 do 3,5% (m/m) 10%-owego roztworu KOH lub NaOH w wodzie zdemineralizowanej, oraz ewentualnie od 0 do 2 % (m/m), korzystnie 1% (m/m), rozpuszczalnego w wodzie emulgatora anionowego typu soli sodowej alkiloarylosulfonianu i od 0 do 0,02% (m/m) środka przeciwpiennego typu polisiloksanu, a ponadto wodę zdemineralizowaną w ilości uzupełniającej do 100% (m/m).
- 2. Mikroemulsja woskowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera wysokotopliwe woski polietylenowe utlenione lub częściowo utlenione, o liczbie kwasowej od 10 do 25 mg KOH/g i gęstości powyżej 0,93 g/cm3, w postaci zmikronizowanej lub niezmikronizowanej.
- 3. Mikroemulsja woskowa według zastrz. 1, znamienna tym, że jako wosk kopolimerowy zawiera wysokotopliwy wosk polietylenowy modyfikowany octanem winylu.
- 4. Sposób wytwarzania mikroemulsji woskowej na bazie wysokotopliwych wosków syntetycznych, polegający na emulgowaniu stopionych wosków z wodą w obecności emulgatorów, regulatorów pH i ewentualnie środków przeciwpiennych, znamienny tym, że sporządza się mieszaninę wstępną zawierającą, wysokotopliwy utleniony wosk polietylenowy, lub mieszanki wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych różniących się gęstością i liczbą kwasową, lub mieszanki wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych z woskiem kopolimerowym, to jest polietylenowo-winylowym, w ilości stanowiącej 10 do 40% (m/m), korzystnie 15-30% (m/m) gotowego produktu mieszaninę dwóch emulgatorów niejonowych typu polioksyetylenowanych wyższych alkoholi alifatycznych C14-C18 lub polioksyetylenowanych alkilofenoli długości rodnika alkilowego C9-C14, zawierających od 5 do 25 grup etoksylowych, z których jeden wykazuje w przewadze działanie hydrofilowe, a drugi lipofilowe, zmieszanych w proporcji masowej od 1:2 do 2:1, w ilości od 7 do 9% (m/m) gotowego produktu, wodny roztwór KOH lub NaOH o stężeniu 10% (m/m), w ilości 1,5 do 3,5% (m/m) licząc na gotowy produkt oraz ewentualnie rozpuszczalny w wodzie emulgator anionowy typu soli sodowej alkiloarylosulfonianu, w ilości od 0 do 2% (m/m), korzystnie 1% (m/m) w przeliczeniu na gotowy produkt i środek przeciwpienny typu polisiloksanu w ilości od 0 do 0,02% (m/m) licząc na gotowy produkt, a ponadto wodę zdemineralizowaną w ilości uzupełniającej do 100% (m/m) licząc na gotowy produkt, po czym tak sporządzoną mieszaninę stopniowo podgrzewa się, mieszając ją przy prędkości obrotowej mieszadła rzędu 300 1/min., a po osiągnięciu temperatury stopienia wosków, zwłaszcza od 130 do 160°C, zwiększa się szybkość mieszania przez podniesienie prędkości obrotowej mieszadła wartości od 1500 do 2000 1/min w tych warunkach emulguje się mieszaninę przez 30 minut, następnie zaprzestaje się podgrzewania emulsji i nadal mieszając przy prędkości obrotowej mieszadła do 300 1/min ochładza się ją do temperatury rzędu 80°C, a tak ochłodzoną kieruje do chłodnicy wodnej, gdzie szokowo schładza się ją wodą do temperatury rzędu 40°C i kieruje do stanowiska obioru produktu.
- 5. Sposób wytwarzania mikroemulsji woskowej na bazie wysokotopliwych wosków syntetycznych, polegający na emulgowaniu stopionych wosków z wodą w obecności emulgatorów, regulatorów pH i ewentualnie środków przeciwpiennych, znamienny tym, że sporządza się mieszaninę wstępną zawierającą: wysokotopliwy utleniony wosk polietylenowy, lub mieszanki wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych różniących się gęstością i liczbą kwasową, lub mieszanki wysokotopliwych utlenionych wosków polietylenowych z woskiem kopolimerowym, to jest polietylenowo-winylowym, w ilości stanowiącej 10 do 40% (m/m), korzystnie 15-30% (m/m) gotowego produktu, mieszaninę dwóch emulgatorów niejonowych typu polioksyetylenowanych wyższych alkoholi alifatycznych C14-C18 lub polioksyetylenowanych alkilofenoli o długości rodnika alkilowego C9-C14, zawierających od 5 do 25 grup etoksylowych, z których jeden wykazuje w przewadze działanie hydrofilowe, a drugi lipofilowe, zmieszanych w proporcji masowej od 1:2 do 2:1, w ilości od 7 do 9% (m/m) gotowego produktu, wodny roztwór KOH lub NaOH o stężeniu 10 % (m/m), w ilości 1,5 do 3,5% (m/m) licząc na gotowy produkt oraz ewentualnie rozpuszczalny w wodzie emulgator anionowy typu soli sodowej alkiloarylosulfonianu, w ilości od 0 do 2% (m/m), korzystnie 1% (m/m) w przeliczeniu na gotowy produkt i środek przeciwpienny typu polisiloksanu w ilości od 0 do 0,02% (m/m) licząc na gotowy produkt, a ponadto wodę zdemineralizowaną w ilości od 23 do 40% (m/m) licząc na gotowy produkt, po czym tak sporządzoną mieszaninę stopniowo podgrzewa się, mieszając ją przy prędkości obrotowej mieszadła rzędu 300 1/min., a po osiągnięciu temperatury stopienia wosków, zwłaszcza od 130 do 160°C, zwiększa się szybkość mieszania przez podniesieniePL 232 983 B1 prędkości obrotowej mieszadła do wartości od 1500 do 2000 1/min i w tych warunkach emulguje się mieszaninę przez 15 minut, następnie wprowadza do niej w kontrolowanych porcjach przez 10 do 15 minut gorącą wodę zdemineralizowaną w ilości uzupełniającej do 100% (m/m) licząc na gotowy produkt i całość emulguje się przez dalsze 15 minut, po czym zaprzestaje się podgrzewania emulsji i nadal mieszając przy prędkości obrotowej mieszadła do 300 1/min ochładza się ją do temperatury rzędu 80°C, a tak ochłodzoną kieruje do chłodnicy wodnej, gdzie szokowo schładza się ją wodą do temperatury rzędu 40°C i kieruje do stanowiska odbioru produktu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL407561A PL232983B1 (pl) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Mikroemulsja woskowa na bazie wysokotopliwych wosków syntetycznych i sposoby jej wytwarzania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL407561A PL232983B1 (pl) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Mikroemulsja woskowa na bazie wysokotopliwych wosków syntetycznych i sposoby jej wytwarzania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL407561A1 PL407561A1 (pl) | 2015-09-28 |
| PL232983B1 true PL232983B1 (pl) | 2019-08-30 |
Family
ID=54150823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL407561A PL232983B1 (pl) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Mikroemulsja woskowa na bazie wysokotopliwych wosków syntetycznych i sposoby jej wytwarzania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL232983B1 (pl) |
-
2014
- 2014-03-17 PL PL407561A patent/PL232983B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL407561A1 (pl) | 2015-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20160004374A (ko) | 바이오 디젤-기반 에멀젼 탈포제 및 이를 제조하는 방법 | |
| CN108070294A (zh) | 高耐磨水性塑料油墨及其制备方法 | |
| WO2013143227A1 (zh) | 一种制备稳定脂肪醇乳液的方法 | |
| US3652453A (en) | Defoamer composition | |
| KR20120095351A (ko) | 소포제 | |
| Lim et al. | Synthesis of sorbital based nonionic surfactants and characterization of interfacial and adhesive properties for waterborne pressure sensitive adhesives | |
| CN107828076A (zh) | 一种稳泡剂及其制备方法 | |
| ES2828684T3 (es) | Método para fabricar una dispersión de partículas coloreadas | |
| NO753681L (pl) | ||
| CN105295162B (zh) | 一种聚乙烯蜡微乳液及其制备方法 | |
| US4087398A (en) | Antifoam compositions | |
| PL232983B1 (pl) | Mikroemulsja woskowa na bazie wysokotopliwych wosków syntetycznych i sposoby jej wytwarzania | |
| WO2018206963A1 (en) | Oil-in-water emulsions | |
| JP7164305B2 (ja) | 湿式磁粉探傷試験用濃厚磁粉分散液 | |
| CN107501457A (zh) | 一种造纸用丁苯胶乳的制备方法 | |
| JP7241388B2 (ja) | 紙の製造方法 | |
| JP5207025B2 (ja) | 湿式磁粉探傷試験用濃厚磁粉分散液 | |
| JP2013067579A (ja) | パール光沢組成物及びその製造方法 | |
| Krysztofik et al. | Aqueous emulsions from oxidized polyethylene waxes stabilized with non-ionic agents | |
| JPH0119925B2 (pl) | ||
| RU2685729C2 (ru) | Водные дисперсии амидов жирных кислот | |
| BE1031062B1 (nl) | Werkwijze voor het produceren van een gekleurde acryl gebaseerde verf of stuc | |
| JP6298948B2 (ja) | 消泡剤 | |
| JP6613034B2 (ja) | 液体洗浄剤組成物の製造方法 | |
| JPH10332644A (ja) | 湿式磁粉探傷試験用濃厚磁粉分散液 |