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乳化石蠟是灰白色均質(zhì)半透明液體,用特殊中性非離子乳化劑乳化,避免以前用堿性皂化不穩定、易分層的缺點(diǎn),密封放置陰涼處可以存放兩年不分層、不破乳、不結塊。具有抗酸、抗堿、耐硬水、水溶性強、乳液穩定,任意比例水稀釋不分層、不破乳、不結塊、保質(zhì)期長(cháng)、固含量高、分散性好等性能特點(diǎn)。
二氧化鈦是目前世界是白的白色顏料,其工業(yè)化生產(chǎn)于1923年拉開(kāi)序幕后,幾年內便受到各發(fā)達國家顏料工業(yè)的熱捧。在1956年前工業(yè)上主要采用是硫酸法生產(chǎn),1956年杜邦公司開(kāi)始將二氧化鈦的更加環(huán)保的生產(chǎn)方法-氯化法實(shí)現工業(yè)化。
至今硫酸法及氯化法仍是工業(yè)上生產(chǎn)主流方法。
氯化法節能環(huán)保,自動(dòng)化程度高但生產(chǎn)成本高,在發(fā)達國家廣泛使用;
硫酸法相對而言污染較大,但投資較少,所以至今然而在工業(yè)上使用。
金紅石型二氧化鈦因其具有白度高,遮蓋力強,性質(zhì)穩定的特點(diǎn)而集萬(wàn)千寵愛(ài)于一身,被應用于各種顏料。
為了讓鈦白粉的性質(zhì)更加,無(wú)論是硫酸法還是氯化法生產(chǎn)的二氧化鈦,都要進(jìn)行表面處理,以減弱鈦白粉的光化學(xué)活性(增強耐候性)及提高其分散性。
一、鈦白粉后處理核心工序-包膜
鈦白粉的包膜屬于后處理工序的核心部分。包膜又稱(chēng)為表面處理,其目的就是提高鈦白粉,特別是金紅石型鈦白粉的應用性能指標,使其在不同的應用場(chǎng)合都具有的使用效果。
包膜根據其在二氧化鈦表面包覆所需物質(zhì)的性質(zhì)可以分為無(wú)機包膜和有機包膜;根據其包覆的方法又可分為干法包膜和濕法包膜。一般情況下,對于無(wú)機氧化物形成的膜都是利用濕法包膜,也就是無(wú)機包膜;對于添加有機表面活性劑來(lái)提高產(chǎn)品性能的一般都是干法包膜,個(gè)別的使用濕法包膜。
二、鈦白粉后處理工藝
1、無(wú)機處理工藝
作用機理:在粒子氧化鈦表面形成一層均勻的無(wú)色或白色無(wú)機氧化物膜,以堵塞TiO2的光活化點(diǎn),提高耐候性。
處理工藝:無(wú)機包膜是將鈦白粉打漿后,在漿液的環(huán)境下,加入可溶性的鹽類(lèi),然后通過(guò)調節漿液的pH值,使可溶性鹽沉積在二氧化鈦顆粒的表面,形成一層氧化物薄膜包覆,既隔絕了二氧化鈦與空氣的接觸,同時(shí)又由于這層膜薄而透明,使二氧化鈦的顏料性能得以保存。
處理目的:主要是為了提高耐候性。
無(wú)機表面處理劑:硫酸鋁、偏鋁酸鈉、硅酸鈉等;用于高耐候產(chǎn)品的有硫酸鋯、硫酸氧鈦(使吸油值增加,逐漸淘汰)、硫酸鋅及銻、錫等。
以一次粒子為核心,包覆水合氧化物薄膜層,一般厚度為幾個(gè)納米。無(wú)機包膜中使用多的是鋁包覆,單鋁處理的產(chǎn)品很多,與硅、鈦配合處理的也很多。
2、有機處理工藝
作用機理:在TiO2表面包膜一層有機氧化物膜或表面活性劑,加入的有機包膜劑與顏料粒子表面結合后,顏料粒子彼此間的范德華力就不足以使它們再吸附在一起,因此賦予顏料很好的分散性;同時(shí)有機包膜劑外露的基團賦予了顏料粒子與溶液體系良好的相溶性。
處理工藝:有機表面處理劑的加入方式,一般可以在無(wú)機表面處理后,干燥前的漿料中加入,或在后氣流粉碎加入,加量一般占二氧化鈦的0.1%~1%(質(zhì)量),常用量0.2%~0.6%。工業(yè)上通常是在鈦白粉生產(chǎn)的終粉碎階段,也就是氣流粉碎時(shí)加入有機表面處理劑。
處理目的:提高鈦白粉在不同介質(zhì)中的分散性和相容性,并能改善度,流變性及潤濕性。
有機表面處理劑:三大類(lèi),即新戊二醇、三羥甲基丙烷等多元醇類(lèi),三乙醇胺、胺等有機胺類(lèi)和硅樹(shù)脂等有機硅類(lèi)。
日化產(chǎn)業(yè)即日用化工品產(chǎn)業(yè),如鞋油、洗潔精等。
根據傳統的產(chǎn)業(yè)分類(lèi),日化產(chǎn)業(yè)習慣分為以下六大類(lèi):
(1)化妝品(含美容化妝品、清潔化妝品、護膚品、發(fā)用化妝品);
(2)洗滌用品(含皂類(lèi)、洗衣粉、洗滌劑);
(3)口腔用品(含牙膏、漱口水等);
(4)香味劑、除臭劑;
(5)驅蟲(chóng)滅害產(chǎn)品;
(6)其他日化產(chǎn)品(如鞋油、地板蠟等)。
氧化鋅物理性質(zhì):
外觀(guān)和性狀:白色粉末或六角晶系結晶體。無(wú)嗅無(wú)味,無(wú)砂性。受熱變?yōu)?,冷卻后重又變?yōu)榘咨訜嶂?800℃時(shí)升華。遮蓋力是二氧化鈦和硫化鋅的一半。著(zhù)色力是堿式碳酸鉛的2倍。
溶解性:溶于酸、濃氫氧化堿、氨水和銨鹽溶液,不溶于水、乙醇。
理想抗氧劑應具備以下條件:
1、應具有高的抗氧化能力;
2、與樹(shù)脂的相容性好,不析出;
3、加工性能良好,在高聚物的加工溫度下不揮發(fā)、不分解;
4、耐抽出性好,不溶于水和油中;
5、本身顏色好為無(wú)色或淺色,以不污染制品;
6、或低毒;
7、價(jià)格低廉。
硬脂酸鎂的合成方法:
1、硬脂酸鈉的制備:將4.25份氫氧化鈉溶于50份水中,升溫至85℃備用。將25份硬脂酸投入反應釜,加熱水500份,攪拌下溶解,調節溫度為85~90℃。將已制備好的氫氧化鈉溶液,在攪拌下徐徐加入到硬脂酸水溶液中,保持溫度75~80℃,攪拌下反應至終點(diǎn)。產(chǎn)物硬脂酸鈉液保溫備用;
硬脂酸鎂的制備:將硫酸鎂15份溶解于150份水中,升溫至55℃,并緩緩加入到已制備的硬脂酸鈉溶液中,在攪拌下進(jìn)行復分解反應,反應生成的硬脂酸鎂以固體析出。反應完成后,靜置分出清液,然后經(jīng)水洗、離心脫水、于80~85℃下干燥,即得成品;
2、將46.6g硬脂酸用164mL的1mol/L氫氧化鈉溶液中和,得到50g硬脂酸鈉在2L水中。將制得的硬脂酸鈉溶液加熱到80℃,滴加由20g氯化鎂溶于100mL水中制得的溶液,不斷攪拌后,很快析出白色沉淀。冷卻后濾出,用水洗至無(wú)氯離子存在,后用乙醇洗。將10品置于放有濃硫酸的真空干燥器中4周,得到產(chǎn)品A[Mg(C18H35O2)2·2H2O]。將剩余的產(chǎn)品溶解在苯中并回流加熱20min,將上層的液體層趁熱倒出,并蒸發(fā)至干,得到的固體物可用苯重結晶,即得到產(chǎn)品B[Mg(C18H35O2)2]。
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