謝 武,楊改霞,何佳正,蘇 冬
廣東省工業(yè)技術研究院(廣州有色金屬研究),廣東 廣州 510650
B-275硅油乳液的研制
謝 武,楊改霞,何佳正,蘇 冬
廣東省工業(yè)技術研究院(廣州有色金屬研究),廣東 廣州 510650
以B-275硅油為原料,采用劑在油中法,加入復配乳化劑、助乳化劑異丁醇,在常溫,攪拌速度為900 r/m in的條件下,制備出均一穩(wěn)定的硅油乳液.
耐高溫硅油;乳化;乳化劑
二甲基硅油,俗稱硅油,具有典型的聚硅氧烷特性,無毒無味,具有生理惰性及良好的化學穩(wěn)定性和耐候性,粘度范圍廣,凝固點低,閃點高,疏水性能好,廣泛用做絕緣、潤滑、防震、防塵油、消泡、脫膜和日用化妝品的添加劑等.B-275硅油為烷芳基改性硅油,不僅具有二甲基硅油的上述性能,而且能耐360℃高溫,具有極好的潤滑性能,廣泛用于鋁合金壓鑄脫模劑及塑料、橡膠等非金屬材料的脫模劑等.但純B-275硅油由于粘度大,使用不方便,不宜直接用作鋁合金壓鑄脫模劑.本文通過實驗研究將B-275硅油乳化,制備出均一穩(wěn)定的B-275硅油乳液,用于鋁合金壓鑄脫模.
Tx-10,Span-60,Span-85,Tween-80,E-40,異丁醇(分析純),B-275硅油.
JJ-1精密增力電動攪拌器,江蘇省金壇市宏華儀器廠生產(chǎn),JY10001電子分析天平,上海精密科學儀器有限公司天平儀器廠生產(chǎn).
按比例分別稱取一定量的B-275硅油、Tx-10、E-40和助乳劑異丁醇于三口燒瓶中混合,在常溫下將去離子水分三次加入到三口燒瓶中,并劇烈攪拌30m in,即可制備均一穩(wěn)定的乳白色B-275硅油乳化液.
乳化液的穩(wěn)定性按國標GB/T 1603-2001進行測定;分散性的測定參照農(nóng)乳的測定方法,分為五級評價,一級最優(yōu),五級最差[1].
乳化劑是一種表面活性物質(zhì),能降低油水界面張力,它們由親水基和親油基組成[2].乳化劑分為陽離子乳化劑、陰離子乳化劑及非離子乳化劑等[3-4].乳化劑的作用一是吸附在相界面上,降低界面張力,從而降低分散體系的界面自由能;二是吸附在界面上的表面活性劑形成具有一定強度的界面膜,對分散相的液滴起到機械保護作用.B-275硅油乳化的關鍵,就是降低B-275硅油的表面張力,使其分散成微小的液滴,定向吸附乳化劑分子,在硅油水界面形成具有一定機械強度的界面膜,親油基團朝硅油,極性基團朝水,使硅油滴穩(wěn)定分散于水中而不易聚結(jié)[3].通常條件下采用單一乳化劑的乳化效果不理想,所制備的乳化液穩(wěn)定性欠佳[5].本實驗采用Tx-10與E-40復配乳化劑制備的乳液穩(wěn)定性好,分散性良好.
在15 g乳化劑中添加適量助乳化劑異丁醇,在乳化時間30m in,攪拌速度900 r/m in,常溫的條件下,不同乳化劑所制備的B-275乳液的穩(wěn)定性和分散性列于表1.
表1 乳化劑對B-275硅油乳液的影響Table1 Influence of emulsifying agent on B-275 silicone oilemulsion
在制備B-275硅油乳液時,乳化劑的添加順序不同會嚴重影響乳化硅油的穩(wěn)定性.乳化劑的添加方法有如下幾種[3-5]:(1)劑在水中法:將乳化劑直接溶于水中,在激烈攪拌下將油加入;(2)劑在油中法:將乳化劑加入到油相,再加入水,直到發(fā)生變型,由內(nèi)相轉(zhuǎn)至外相,使親油性-親水性達到適當平衡轉(zhuǎn)相后再乳化;(3)自然乳化分散法:把所需的乳化劑加到油中,配制成乳油,在使用時,直接把乳油投入到一定比例的水中,稍加攪拌就可得到穩(wěn)定的乳液;(4)輪流加劑法:將水和油輪流加入乳化劑中,每次只加少量.通過對上述方法進行研究比較,結(jié)果顯示,采用劑在油中法制備的B-275硅油乳液的穩(wěn)定性最好.
以Tx-10+E-40為乳化劑,并適量添加助乳化劑異丁醇,在乳化時間30m in,攪拌速度900 r/m in,常溫的條件下,復配乳化劑用量對乳液性能的影響列于表2.
由表2可知,當復配乳化劑用量為15%時,所制備的B-275硅油乳液的穩(wěn)定性好,分散性優(yōu)良;當復配乳化劑用量小于15%時,乳液的穩(wěn)定性差,會分層,有浮油出現(xiàn);當復配乳化劑用量大于15%時,制備的乳化液的物理性能與用量為15%時的一致,但增加了生產(chǎn)成本,而且乳化劑用量太大在使用過程中會產(chǎn)生大量的泡沫,影響乳液的使用性能,因此,復配乳化劑的最佳用量為15%.
表2 復配乳化劑用量對B-275硅油乳液性能的影響Table 2 Influence of comp lex type emulsifying agenton B-275 silicone oilemulsion
在其他實驗條件不變的情況下,助乳化劑異丁醇的用量對B-275硅油乳液性能的影響列于表3.
從表3中可知,隨助乳化劑異丁醇的用量的增加,乳液的穩(wěn)定性和分散性增強,但當異丁醇用量超過4%時,乳液的穩(wěn)定性和分散性變差.出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是當助乳化劑的用量超過一定量時,形成的穩(wěn)定界面膜被破壞,導致乳液的穩(wěn)定性和分散性均變差.
制備均一穩(wěn)定的B-275硅油乳液的最佳工藝條件為:常溫,攪拌速度900 r/m in,攪拌時間30min,復配乳化劑Tx-10+E-40的用量及助乳劑異丁醇的用量分別為被乳化硅油的15%和4%.該乳化工藝簡單可行,易于工業(yè)化生產(chǎn).
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Preparation of B-275 siliconeoilemulsion
XIEWu,YANGGaixia,HE Jiazheng,SU Dong
Guangdong General Research Institute of Industrial Technology(Guangzhou Research Institute ofNonferrous Metals),Guangzhou 510650,China
Using B-275 silicone oilasmaterial,adding complex type emulsifying agentand cosu-rfactant isobutanol,a homogeneous and stable silicone oilemulsion was prepared atstirring speed of 900 r/m in under room temperature.
B-275 siliconeoil;emulsion;emulsifying agent
TQ641
A
1673-9981(2012)03-0178-03
2012-04-24
謝武(1980-),男,湖北洪湖人,工程師,碩士.