一种制备高稳定性乳化硅油的方法及其设备与流程

allin2026-08-13  25


本技术属于新型硅油乳化,涉及一种制备高稳定性乳化硅油的方法及其设备。


背景技术:

1、硅油即有机硅化合物,是指含有si-0键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的聚硅氧烷,具有优良的化学稳定性、耐热耐寒性、稳定性、憎水性、润滑性、高折射性以及贮存稳定性,广泛应用于各种工业行业,包括汽车、建筑、化学品、电气工程和电子工业、医药工业、纸浆和造纸、运输业、航空航天工业、纺织、皮革、机械工程、金属加工等各个领域。

2、丁基胶塞生产中有一道不可缺少的工序是硅化,在胶塞表面上涂有一层硅油,硅油由于其疏水性,在水相中难以分散,而直接附着,手感、牢度及弹性均不理想,因此需要制备成硅油乳状液后方能应用。乳化硅油作为一种乳浊液,是热力学不稳定的分散体系,当体系中的电解质、ph值或温度发生变化,或受到强烈搅拌,或长时间停放都可能导致乳浊液的破乳而使硅油析出,从而影响乳化硅油的正常使用。因此,硅油的乳化一直存在着乳化困难、乳液稳定性差、乳液的颗粒分布宽和可控性差等问题。由于产品配方成分偏离,容易造成未乳化油珠、油斑、油块产生,胶塞的相关性能相应达到提高搅拌混合性能差,乳化的效果相应就差,达不到预期的质量要求,因此硅油乳化所需的时间很长,生产效率低下,产品的质量不稳定。


技术实现思路

1、为了提升硅油乳化的相容性、稳定性,减少未乳化油珠、油斑、油块产生的机会,本技术提供一种制备高稳定性乳化硅油的方法及其制备方法。

2、第一方面,本技术提供一种制备高稳定性乳化硅油的方法,采用如下的技术方案:一种制备高稳定性乳化硅油的方法,所述方法包括,硅油乳化组合物进行均质混合得均质混合物,均质混合物和水以质量比为1:(20-35)混合,稳定化处理得到高稳定性乳化硅油;其中,所述硅油乳化组合物包括硅油、高分子乳化剂和乳化稳定剂。

3、通过采用上述技术方案,通过高分子乳化剂及乳化稳定剂和硅油先均质混合,大大降低硅油的表面活性的同时,为了延长破乳时间,使硅油在长时间内保持稳定,乳化剂小分子将会在一定程度上产生自由的迁移,吸附分散在油滴的表面,因此,当吸附乳化剂的油滴与其他油滴进行接触时,就不容易产生了油相的聚集,从而保持硅油乳化组合物体系的稳定性。再通过硅油乳化组合物和水以一定的比例混合,当含有油水的混合体系施加剪切力进行剪切时,分散的小油滴形成,同时,前述的乳化剂很快地分布于油滴的表面,形成具有一定稳定性的乳化硅油体系。

4、在一个具体的可实施方案中,所述硅油为二甲基硅油;高分子乳化剂为烷基糖苷;乳化稳定剂为烷基类聚氧乙烯醚磷酸酯;烷基糖苷中的烷基为具有10-16个碳原子的烷基。

5、通过采用上述技术方案,通过低挥发性的二甲基硅油,能够与具有乳化能力的烷基糖苷产生良好的协同效应,并且发挥烷基糖苷的耐强碱和良好的增稠能力,具有长链烷基糖苷亲油的链段部分朝向油相,形成稳定的对油相的保护层,对乳化硅油组合物体系提供稳定性;在此基础上,再加入烷基类聚氧乙烯醚磷酸酯,通过具有烷基的链段和硅油作用,使得亲水性的聚氧乙烯链硅油液滴表面朝外有序排布,增大了链状烷基糖苷的空间位阻,降低硅油乳化组合物的活性,提高乳化硅油的耐黄变性能,也能够获得优良的稳定性效果。

6、在一个具体的可实施方案中,所述二甲基硅油、烷基糖苷和烷基类聚氧乙烯醚磷酸酯的质量比为(4.4-5.8):(2.5-3.6):1。

7、通过采用上述技术方案,通过粘度低的二甲基硅油和具有一定亲水性的烷基糖苷和烷基类聚氧乙烯醚磷酸酯以一定的比例混合物,使得硅油液滴通过烷基糖苷和烷基类聚氧乙烯醚磷酸酯的包围发挥空间位阻作用及氨基的吸电子效应,降低活性增加硅油乳化组合物的稳定性。

8、在一个具体的可实施方案中,所述方法包括:将二甲基硅油、烷基糖苷和烷基类聚氧乙烯醚磷酸酯按比例混合,并在85℃的条件下,搅拌均质30min,降温至60℃,获得硅油组合物,于预混合储料单元内备用;将储料单元内的硅油组合物与水按比例进入乳化搅拌单元内混合,以5000-10000rpm的速度真空搅拌20-25min,制备得到乳化硅油;将乳化硅油进一步微波混合,微波功率为340w,处理时间20-30min,得高稳定性乳化硅油。

9、通过采用上述技术方案,通过对硅油乳化组合物均质过程中加热有助于提高烷基糖苷的溶解性及均质效果,将乳化硅油微波反应操作处理,利用微波作用,使水分子和二甲基硅油分子进行振动,起到了搅拌和剪切的作用,形成了粒径更小,分布更均匀的乳化硅油体系,进一步促进了乳化硅油的分散,提升了乳化硅油的稳定性。

10、第二方面,本技术提供一种制备高稳定性乳化硅油的设备,采用如下的技术方案:一种制备高稳定性乳化硅油的设备,包括预混合储料单元、乳化搅拌单元、微波系统;所述乳化搅拌单元包括乳化反应釜体,釜体内设置有活动壁板,所述活动壁板上设置有丝杆,所述丝杆上设置有搅拌叶片,所述丝杆上封口设置有调速器,所述乳化反应釜体上端还设置有抽真空器。

11、通过预混合储料单元、乳化搅拌单元、微波系统制备高稳定性乳化硅油,乳化反应釜体将水相与油相混合,抽真空器对所述釜体进行抽真空处理,开启搅拌对由所述物料口加入的物料和所述油相进行混合,对乳化过程充分搅拌混合,并增大了水相与油相接触表面积,乳化过程采用真空乳化,消除乳液中的气泡存在,提高了产品的稳定性。

12、在一个具体的可实施方案中,所述预混合储料单元包括油相反应釜、油相离心泵、油相控制阀、水相储罐、水相泵、水相阀;所述水相储罐与水相泵及水相阀相连接,所述油相反应釜与油相离心泵及油相控制阀相连接,所述油相反应釜和水相储罐均连接于乳化反应釜体。

13、在一个具体的可实施方案中,所述活动壁板上开有圆孔,圆孔的直径在0.5-0.8mm,开孔率在45-60%。

14、在活动壁板上开有圆孔,便于油相在乳化反应釜体中快速乳化,并控制粒径和粒径分布,有利于乳化粒径的控制,提高了产品的稳定性。

15、在一个具体的可实施方案中,所述搅拌叶片与水平面的夹角θ为30°-45°。

16、通过采用上述技术方案,主要提供主要提供釜内物料的下压流动,这样搅拌叶片和丝杆的组合,可以使物料在釜内获得的搅拌翻动、挤压剪切最佳,从而保证乳化质量;设置搅拌叶片的夹角可以使物料在釜内获得的搅拌翻动、挤压剪切最佳,从而保证乳化质量。

17、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:

18、1.通过高分子乳化剂及乳化稳定剂和硅油先均质混合,大大降低硅油的表面活性的同时,为了延长破乳时间,使硅油在长时间内保持稳定,乳化剂小分子将会在一定程度上产生自由的迁移,吸附分散在油滴的表面,因此,当吸附乳化剂的油滴与其他油滴进行接触时,就不容易产生了油相的聚集,从而保持硅油乳化组合物体系的稳定性。再通过硅油乳化组合物和水以一定的比例混合,当含有油水的混合体系施加剪切力进行剪切时,分散的小油滴形成,同时,前述的乳化剂很快地分布于油滴的表面,形成具有一定稳定性的乳化硅油体系。

19、2.通过低挥发性的二甲基硅油,能够与具有乳化能力的烷基糖苷产生良好的协同效应,并且发挥烷基糖苷的耐强碱和良好的增稠能力,具有长链烷基糖苷亲油的链段部分朝向油相,形成稳定的对油相的保护层,对乳化硅油组合物体系提供稳定性;在此基础上,再加入烷基类聚氧乙烯醚磷酸酯,通过具有烷基的链段和硅油作用,使得亲水性的聚氧乙烯链硅油液滴表面朝外有序排布,增大了链状烷基糖苷的空间位阻,降低硅油乳化组合物的活性,提高乳化硅油的耐黄变性能,也能够获得优良的稳定性效果。

20、3.通过预混合储料单元、乳化搅拌单元、微波系统制备高稳定性乳化硅油,乳化反应釜体将水相与油相混合,抽真空器对所述釜体进行抽真空处理,开启搅拌对由所述物料口加入的物料和所述油相进行混合,对乳化过程充分搅拌混合,并增大了水相与油相接触表面积,乳化过程采用真空乳化,消除乳液中的气泡存在,提高了产品的稳定性。


技术特征:

1.一种制备高稳定性乳化硅油的方法,其特征在于,所述方法包括,硅油乳化组合物进行均质混合得均质混合物,均质混合物和水以质量比为1:(20-35)混合,稳定化处理得到高稳定性乳化硅油;其中,所述硅油乳化组合物包括硅油、高分子乳化剂和乳化稳定剂。

2.根据权利要求1所述的一种制备高稳定性乳化硅油的方法,其特征在于:所述硅油为二甲基硅油;高分子乳化剂为烷基糖苷;乳化稳定剂为烷基类聚氧乙烯醚磷酸酯。

3.根据权利要求1所述的一种制备高稳定性乳化硅油的方法,其特征在于:所述二甲基硅油、烷基糖苷和烷基类聚氧乙烯醚磷酸酯的质量比为(4.4-5.8):(2.5-3.6):1。

4.根据权利要求3所述的一种制备高稳定性乳化硅油的方法,其特征在于:所述方法包括:将二甲基硅油、烷基糖苷和烷基类聚氧乙烯醚磷酸酯按比例混合,并在85℃的条件下,搅拌均质30min,降温至60℃,获得硅油组合物,于预混合储料单元内备用;将储料单元内的硅油组合物与水按比例进入乳化搅拌单元内混合,以5000-10000rpm的速度真空搅拌20-25min,制备得到乳化硅油;将乳化硅油进一步微波混合,微波功率为340w,处理时间20-30min,得高稳定性乳化硅油。

5.权利要求1-4任一项所述的制备高稳定性乳化硅油的方法的设备,其特征在于:包括预混合储料单元、乳化搅拌单元、微波系统;所述乳化搅拌单元包括乳化反应釜体(3),釜体内设置有活动壁板(31),所述活动壁板(31)上设置有丝杆(32),所述丝杆(32)上设置有搅拌叶片(33),所述丝杆(32)上封口设置有调速器(35),所述乳化反应釜体(3)上端还设置有抽真空器(36)。

6.根据权利要求5所述的一种制备高稳定性乳化硅油的设备,其特征在于:所述预混合储料单元包括油相反应釜(1)、油相离心泵(11)、油相控制阀(12)、水相储罐(2)、水相泵(21)、水相阀(22);所述水相储罐(2)与水相泵(21)及水相阀(22)相连接,所述油相反应釜(1)与油相离心泵(11)及油相控制阀(12)相连接,所述油相反应釜(1)和水相储罐(2)均连接于乳化反应釜体(3)。

7.根据权利要求5所述的一种制备高稳定性乳化硅油的设备,其特征在于:所述活动壁板(31)上开有圆孔(311),圆孔(311)的直径在0.5-0.8mm,开孔率在45-60%。

8.根据权利要求5所述的一种制备高稳定性乳化硅油的设备,其特征在于:所述搅拌叶片(33)与水平面的夹角θ为30°-45°。


技术总结
本申请属于新型硅油乳化技术领域,涉及一种制备高稳定性乳化硅油的方法及其设备,一种制备高稳定性乳化硅油的方法,所述方法包括,硅油乳化组合物进行均质混合得均质混合物,均质混合物和水以质量比为1:(20‑35)混合,稳定化处理得到高稳定性乳化硅油;其中,所述硅油乳化组合物包括硅油、高分子乳化剂和乳化稳定剂。本申请能够提升硅油乳化的相容性、稳定性,减少未乳化油珠、油斑、油块产生的机会。

技术研发人员:李新华,费传文
受保护的技术使用者:安徽中马橡塑科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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