一种微纳米纤维增强石蜡的方法技术

一种微纳米纤维增强石蜡的方法。本发明专利技术涉及一种增强石蜡的方法。为解决现有石蜡强度低、无韧性以及制备方法复杂、时间长、温度高的问题。方法：先将石蜡、乳化剂和乳化助剂混合均匀再加水搅拌，然后再加入微纳米纤维或微纳米纤维的悬浮液，经高混机混合后与培养皿中干燥，得到石蜡/微纳米纤维膜。本发明专利技术的反应温度为80～90℃，温度低，能耗少，直接用水浴加热即可；微纳米纤维可在室温下添加，直接搅拌即可，操作简单易行；反应用时大概50min左右，用时较短。可应用在化工领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种增强石蜡的方法。
技术介绍
在建筑业、农业、木材加工等行业常常需要以薄膜的形式使用石蜡，但石蜡硬度和强度低，质脆，没有延展性，容易破碎脱落，从而限制自动化机械操作，劳动生产率低。石蜡乳液是包括石油蜡在内的各种蜡经物理改性制成的一种含蜡含水的均匀流体，具有抗酸、抗碱、耐硬水、水溶性强、乳液稳定，任意比例水稀释不分层、不破乳、不结块、保质期长、固含量高、分散性好等特点。随着“绿色化学”新慨念的提出与实施，石蜡乳液的开发利用越来越受到人们的关注，以水代替有机溶液剂作为蜡制品的载体，可大大减少对生态环境的危害，所以乳化蜡的开发和利用前景十分广阔。石蜡改性方法主要有物理方法、化学方法和乳化方法，通常针对石蜡的功能进行改性，条件较为复杂。例如：石蜡氧化过程一般是以某种催化剂在温度为105～160℃下，以空气来氧化一定沸点范围的正构烷烃馏分来制取化工产品的过程，反应温度较高时间长且含有大量杂质；宋磊在石蜡改性研究中用增硬剂改性氧化蜡，需在氮气保护下将氧化蜡缓慢升温至100℃，熔化后加入己二胺，升温至150℃，反应3个小时，调整反应温度至190℃左右，并保持此温度3个小时，待水全部排出后，终止反应，此种改性除需氮气保护外也存在反应温度高时间长的问题；陈名华在用于机械加工石蜡材料的改性研究中，控制温度在80℃左右按比例称取硬脂酸和增韧剂，将其加入到熔化的石蜡中，搅拌均匀，升温到120～140℃，加入一定量聚乙烯和脱模剂不停搅拌使其充分混合均匀，反应温度也较高。
技术实现思路
本专利技术为解决现有石蜡强度低、无韧性以及制备方法复杂、时间长、温度高的问题，而提供一种微纳米纤维增强石蜡的方法。本专利技术的一种微纳米纤维增强石蜡的方法包括如下步骤：一、将石蜡、乳化剂和乳化助剂在温度为80～90℃和搅拌速度为600rpm～900rpm的条件下混合均匀，得混合液；其中所述的石蜡与乳化剂的质量比为10∶(3.5～4)；所述的石蜡与乳化助剂的质量比为10∶(0.4～0.8)；所述的乳化剂为HLB值为8～18的乳化剂；所述的乳化助剂为正丁醇、异戊醇或硬脂酸；二、将混合液在温度为80～90℃和搅拌速度为600rpm～900rpm的条件下，以滴加速度为50mL/min～80mL/min加入温度为80～90℃的水，在室温条件下继续以搅拌速度为600rpm～900rpm搅拌10min～15min，冷却后得到石蜡乳液；其中所述的混合液与水的质量比为1∶(1.2～3.6)；三、将步骤二得到的石蜡乳液、微纳米纤维和水于常温下置于搅拌速度为4000rpm～7000rpm的高混机中，混合10min～15min，得到石蜡/微纳米纤维乳液；其中所述的步骤二得到的石蜡乳液与微纳米纤维的质量比为100∶(15～20)；所述的步骤二得到的石蜡乳液的质量与水的体积的比为100g∶(140～160)mL；所述的微纳米纤维是其中水的质量分数为75％的湿纤维，所述的微纳米纤维的直径为10nm～50nm，平均长度为400μm～600μm；四、将步骤三得到的石蜡/微纳米纤维乳液倒入铺有聚乙烯薄膜的培养皿中，在常温条件下自然干燥，得到石蜡/微纳米纤维膜。本专利技术的一种微纳米纤维增强石蜡的方法包括如下步骤：一、将石蜡、乳化剂和乳化助剂在温度为80～90℃和搅拌速度为600rpm～900rpm的条件下混合均匀，得混合液；其中所述的石蜡与乳化剂的质量比为10∶(3.5～4)；所述的石蜡与乳化助剂的质量比为10∶(0.4～0.8)；所述的乳化剂为HLB值为8～18的乳化剂；所述的乳化助剂为正丁醇、异戊醇或硬脂酸；二、将混合液在温度为80～90℃和搅拌速度为600rpm～900rpm的条件下，以滴加速度为50mL/min～80mL/min加入温度为80～90℃的水，在室温条件下继续以搅拌速度为600rpm～900rpm，搅拌10min～15min，冷却后得到石蜡乳液；其中所述的混合液与水的质量比为1∶(1.2～3.6)；三、将微纳米纤维和水于室温下配置成其中微纳米纤维的质量浓度为2％～3％的纤维悬浮液，然后将纤维悬浮液和步骤二得到的石蜡乳液于常温下置于搅拌速度为4000rpm～7000rpm的高混机中，混合5min～10min，得到石蜡/微纳米纤维乳液；其中所述的步骤二得到的石蜡乳液与纤维悬浮液的质量比为100∶(160～400)，所述的微纳米纤维是其中水的质量分数为75％的湿纤维，所述的微纳米纤维的直径为10nm～50nm，平均长度为400μm～600μm；四、将步骤三得到的石蜡/微纳米纤维乳液倒入铺有聚乙烯薄膜的培养皿中，在常温条件下自然干燥，得到石蜡/微纳米纤维膜。本专利技术利用纳米纤维的高性能，通过石蜡乳液中间体制造具有一定强度和韧性的固体石蜡，的大幅度提高石蜡的强度和韧性，并有助于提高其热稳定性，可扩大其应用范围和应用方法。此外，植物纤维是一种天然可再生可降解的资源，与聚异丁烯，聚乙烯等高分子聚合物相比更具环保意义。制备方法具有如下优点：(1)石蜡乳液在80～90℃下制备，温度低，能耗少，直接用水浴加热即可；(2)微纳米纤维可在室温下添加，直接搅拌即可，操作简单易行；(3)反应用时大概50min左右，用时较短。附图说明图1为试验一的石蜡/微纳米纤维膜和对照组石蜡轻触破碎成薄片的照片；图2为试验一的石蜡/微纳米纤维膜在显微镜下放大5倍后的照片；图3为试验一的石蜡/微纳米纤维膜具有韧性可弯曲的照片。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式的一种微纳米纤维增强石蜡的方法包括如下步骤：一、将石蜡、乳化剂和乳化助剂在温度为80～90℃和搅拌速度为600rpm～900rpm的条件下混合均匀，得混合液；其中所述的石蜡与乳化剂的质量比为10∶(3.5～4)；所述的石蜡与乳化助剂的质量比为10∶(0.4～0.8)；所述的乳化剂为HLB值为8～18的乳化剂；所述的乳化助剂为正丁醇、异戊醇或硬脂酸；二、将混合液在温度为80～90℃和搅拌速度为600rpm～900rpm的条件下，以滴加速度为50mL/min～80mL/min加入温度为80～90℃的水，在室温条件下继续以搅拌速度为600rpm～900rpm搅拌10min～15min，冷却后得到石蜡乳液；其中所述的混合液与水的质量比为1∶(1.2～3.6)；三、将步骤二得到的石蜡乳液、微纳米纤维和水于常温下置于搅拌速度为4000rpm～7000rpm的高混机中，混合10min～15min，得到石蜡/微纳米纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微纳米纤维增强石蜡的方法，其特征在于一种微纳米纤维增强石蜡的方法包括如下步骤：一、将石蜡、乳化剂和乳化助剂在温度为80～90℃和搅拌速度为600rpm～900rpm的条件下混合均匀，得混合液；其中所述的石蜡与乳化剂的质量比为10∶(3.5～4)；所述的石蜡与乳化助剂的质量比为10∶(0.4～0.8)；所述的乳化剂为HLB值为8～18的乳化剂；所述的乳化助剂为正丁醇、异戊醇或硬脂酸；二、将混合液在温度为80～90℃和搅拌速度为600rpm～900rpm的条件下，以滴加速度为50mL/min～80mL/min加入温度为80～90℃的水，在室温条件下继续以搅拌速度为600rpm～900rpm搅拌10min～15min，冷却后得到石蜡乳液；其中所述的混合液与水的质量比为1∶(1.2～3.6)；三、将步骤二得到的石蜡乳液、微纳米纤维和水于常温下置于搅拌速度为4000rpm～7000rpm的高混机中，混合10min～15min，得到石蜡/微纳米纤维乳液；其中所述的步骤二得到的石蜡乳液与微纳米纤维的质量比为100∶(15～20)；所述的步骤二得到的石蜡乳液的质量与水的体积的比为100g∶(140～160)mL；所述的微纳米纤维是其中水的质量分数为75％的湿纤维，所述的微纳米纤维的直径为10nm～50nm，平均长度为400μm～600μm；四、将步骤三得到的石蜡/微纳米纤维乳液倒入铺有聚乙烯薄膜的培养皿中，在常温条件下自然干燥，得到石蜡/微纳米纤维膜。...

【技术特征摘要】
1.一种微纳米纤维增强石蜡的方法，其特征在于一种微纳米纤维增强石蜡的方法包括
如下步骤：
一、将石蜡、乳化剂和乳化助剂在温度为80～90℃和搅拌速度为600rpm～900rpm的条
件下混合均匀，得混合液；其中所述的石蜡与乳化剂的质量比为10∶(3.5～4)；所述的石蜡
与乳化助剂的质量比为10∶(0.4～0.8)；所述的乳化剂为HLB值为8～18的乳化剂；所述的
乳化助剂为正丁醇、异戊醇或硬脂酸；
二、将混合液在温度为80～90℃和搅拌速度为600rpm～900rpm的条件下，以滴加速度
为50mL/min～80mL/min加入温度为80～90℃的水，在室温条件下继续以搅拌速度为
600rpm～900rpm搅拌10min～15min，冷却后得到石蜡乳液；其中所述的混合液与水的质量
比为1∶(1.2～3.6)；
三、将步骤二得到的石蜡乳液、微纳米纤维和水于常温下置于搅拌速度为
4000rpm～7000rpm的高混机中，混合10min～15min，得到石蜡/微纳米纤维乳液；其中所述
的步骤二得到的石蜡乳液与微纳米纤维的质量比为100∶(15～20)；所述的步骤二得到的石
蜡乳液的质量与水的体积的比为100g∶(140～160)mL；所述的微纳米纤维是其中水的质量
分数为75％的湿纤维，所述的微纳米纤维的直径为10nm～50nm，平均长度为400μm～600μm；
四、将步骤三得到的石蜡/微纳米纤维乳液倒入铺有聚乙烯薄膜的培养皿中，在常温条
件下自然干燥，得到石蜡/微纳米纤维膜。
2.根据权利要求1所述的一种微纳米纤维增强石蜡的方法，其特征在于步骤一中所述
的石蜡为58#石蜡；步骤一中所述的乳化剂为Tween60、Span-80、Tween-80、聚氧乙烯单
硬脂酸酯、聚氧乙烯单油酸酯、OP-10、烷基芳基磺酸盐、NP-7、NP-9、硬脂酸或三乙醇
胺。
3.根据权利要求1或2所述的一种微纳米纤维增强石蜡的方法，其特征在于步骤一中
所述的石蜡与乳化剂的质量比为10∶3.7；步骤一中所述的石蜡与乳化助剂的质量比为10∶
0.7。
4.根据权利要求3所述的一种微纳米纤维增强石蜡的方法，其特征在于步骤二中所述
的混合液与水的质量比为1∶1.3。
5.根据权利要求3所述的一种微纳米纤维增强石蜡的方法，其特征在于步骤三中步骤
二得到的石蜡乳液与微纳米纤维的质量比为5∶1；步骤三中所述的步骤二得到的石蜡乳液
的体积与水的质量的比为100...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟宏，杨小慧，王清文，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：