高固含量硬脂酸钙润滑剂的研制
论文・报告・综述
ＡｒｔｉｃｌｅｓａｎｄＲｅｖｉｅｗ
高固含量硬脂酸钙润滑剂的研制
高固含量硬脂酸钙润滑剂的研制
冯练享，陈均志，黎元科（陕西科技大学化学与化工学院，陕西咸阳７１２０８１）
摘要：重点探讨了反应温度、反应时间、
硬脂酸＋加热至硬脂酸加入ＯＰ氢氧化
层。由图１可知氢氧化钙过量２５％（２．３１２５ｇ）即可达到较为理想的效果，即硬脂酸的残留量仅为乳液的
以及反应的物料配比对产物性能的影响，同时还对乳化剂的选用、复配、用量等作了讨论，并得出硬脂酸钙润滑剂的制备反应的最佳条件，使用该方法所生产的润滑剂的固含量最高可达６５％．
关键词：硬脂酸钙；润滑剂；造纸；高固含量中图分类号：ＴＳ７２７＋．３
文献标识码：Ａ
９０
℃熔融液及司盘
加入聚醚，吐温的油包水
水溶液
水包油型乳
液
型乳液
０．１１％．硬脂酸残留量测定参照ＧＢ／Ｔ７３０４－２０００，通过测定产品的酸值
计算所得。
持续反应５０ｍｉｎ研磨过筛
成品
３．２反应时间对反应结果的影响反应时间不仅影响反应进程，
［５］
１前言
硬脂酸钙润滑剂对纸张涂布而
图１工艺路线图
而且对乳化效果有很大影响
，随
２．２．２工艺操作
将硬脂酸（１４．２ｇ）加热至９０℃
着反应时间的延长产物中硬脂酸的含量下降。由图２可知经过４０ｍｉｎ的反应就可以使硬脂酸的含量降到
言既是涂布过程助剂又是涂布纸的功能性助剂。硬脂酸钙的合成方
［１］
熔融状态下加入适量的液体石蜡（可根据需要在一定的范围内加入），再加入氢氧化钙（２．５ｇ）搅拌
法很多，但实际可应用于工业生产的主要是复分解法和直接法
［３～４］
，目
０．１２％．但通过试验发现反应在６０～８０ｍｉｎ左右所得产品的水溶解性能，
稳定性以及耐候性能比反应４０ｍｉｎ的产品的性能均有很大的提高。
前生产的硬脂酸钙固含量不高，稳定性不好，这对运输造成很大不便，也增加了经济成本。同时随着涂布工业的发展，低固含量的硬脂酸钙润滑剂已满足不了需要。本文通过对工艺的改进，使生产的硬脂酸钙润滑剂的固含量最高可达６５％左右。
１０ｍｉｎ，使两者充分混合均匀，然后
加入分散剂（ＯＰ－１０，０．３ｇ；Ｓｐａｎ－
８０，０．６ｇ）加速两种原料的反应，并
生成油包水型乳液，然后再进一步加入含有乳化剂（Ｔｗｅｅｎ－８０，０．２ｇ；聚氧乙烯醚分散剂，０．３ｇ）的水溶液
３．３温度对反应结果的影响高温对反应有利，由图３可知
反应温度在７５℃时反应较彻底。温度高于７５℃以后产品中硬脂酸的含量保持在０．１％基本上不再发生变
２０ｇ将硬脂酸钙沉淀乳成为水包油
型乳液，并在此条件下反应６０ｍｉｎ，让其充分的转化成稳定的硬脂酸钙乳液。
２２．１
实验部分仪器及试剂
电热恒温水浴装置、有机合成
仪器一套、台式离心机、ＮＤＪ－４旋转粘度计、台式干燥箱、硬脂酸、氢氧化钙为工业纯，液体石蜡、ＯＰ－１０、
２．２．３３３．１
产品性能参数见表１物料配比对反应结果的影响物料的配比对反应的结果将产
图１
氢氧化钙用量对产品的影响
［４］
结果与讨论
Ｓｐａｎ－８０、Ｔｗｅｅｎ－８０辛基苯基聚氧
乙烯醚均为化学纯。
生很大的影响，在此反应中由于硬脂酸的价格较高而且硬脂酸的残留将造成产品的粘度剧烈增加，为
使硬脂酸能够反应完全，采用过量氢氧化钙的做法。但同时，过量氢氧化钙会使产品的碱性增强，而且会使产品易沉淀分
图２
反应时间对产品的影响
２．２２．２．１
工艺工艺路线
表１
产品参数
外观
固含量
白色粘
稠液体
粘度粒度ｐＨ值
（２％水溶液）（２５℃）ｍＰａ・％ｓμｍ
０．５～５占
６０±５９～１１３１０
９０％以上
２４西南造纸２００５年３４卷第６期
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化。因为乳化剂在高温下更为活跃，乳化效果更为理想［６］，故实际选择反应温度为
９０℃．
的叠加性进行复配［８］。结果见表２
由表２可以看出；当Ｓｐａｎ－８０、
化操作，而且能取得良好的效果。
（４）硬脂酸钙润滑剂的粘度控制应从两个方面入手，即原料配比（氢氧化钙的用量须合理）和乳化剂的选择与用量（选用适当的乳化剂而且要用量合适，用量过少或多都将使得粘度升高）。
（５）硬脂酸钙润滑剂的稳定性以及在水中的分散性主要取决于乳化剂的选择，同时也与反应时间有关。
参考文献
［１］［２］
徐东平．纸张涂布润滑剂ＳＣＤ的研制．造纸化学品，２００３，（１）：
Ｔｗｅｅｎ－８０、ＯＰ－１０以及聚醚分散剂
按一定配比复配的乳化剂对硬脂酸钙的乳化效果尤佳。以这种混合乳化剂制备的硬脂酸钙分散液在水中分散能力强，颗粒细，微粒直径分布均匀，而且粘度低，有利于制备高固含量的硬脂酸钙分散液，是较为理
图３反应温度对产品的影响
３．４乳化剂的选择
选择乳化剂时，既要考虑乳化
想的硬脂酸钙混合乳化剂。
３．５乳化剂的用量
乳化剂的用量是直接关系到分
剂的ＨＬＢ值，又要考虑乳化剂和分散相硬脂酸钙结构的相近性以及乳化剂对乳液颗粒带电性的影响等因素。实验发现，使用单一乳化剂不
［７］
散液粘度的因素之一，分散剂的用量不足时分散效果不理想，分散液的水溶性差。过多的使用分散剂会导致硬脂酸钙乳液的颗粒过细从而粘度急剧上升。经过多次实验发现混合乳化剂的用量在６％～１３％（相对于硬脂酸质量）时，乳化效果理想而且乳液的粘度较低。
ＳｃｈｎｅｉｄｅｒＰＬ，ＤＳｋａｎ，ＷＣｈａｌｕｐａ，ｅｔａｌ．Ｆｅｅｄｉｎｇｃａｌｃｉｕｍｓａｌｔｓｏｆｆａｔｔｙａｃｉｄｓｔｏｌａｃｔａｔｉｎｇｃｏｗｓ［Ｊ］．ＪＤａｉｒｙＳｃｉ，１９８８，（７１）：２１４３－２１５０．
能达到好的分散效果。故实验中对乳化剂进行复配使用，混合乳化剂在乳化、分散时具有效率高、用量少、效果好的优点。可利用表面活性剂ＨＬＢ值的加和性，以及乳化效果
表２
复合乳化剂对硬脂酸钙的乳化效果
乳化效果
Ｔｗｅｅｎ－８０／Ｓｐａｎ－乳白溶液无沉淀水溶性
良好，且粘度较低８０／ＯＰ－１０
Ｔｗｅｅｎ／ＯＰ－１０／聚醚乳白溶液无沉淀水溶性分散剂良好，粘度较高
Ｓｐａｎ－８０／聚醚分散乳白溶液无沉淀水溶性剂／硬脂酸钠良好，粘度较高
Ｓｐａｎ－８０／硬脂酸钠／乳白溶液无沉淀水溶性
良好，粘度较高ＯＰ－１０
聚醚分散剂／硬脂酸乳白溶液无沉淀水溶性钠／ＯＰ－１０良好，粘度较高
Ｓｐａｎ－８０／Ｔｗｅｅｎ－８０／乳白色均一乳液粘度低ＯＰ－１０／聚醚分散剂且水中分散性能优异
复合乳化剂
［３］ＭｏｅＰＷ，ＷＰＦｌａｔｔ，ＨＦＴｙｒｅｌｌ．Ｎｅｔｅｎｅｒｇｙｖａｌｕｅｏｆｆｅｅｄｓｆｏｒｌａｃｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪＤａｉｒｙＳｃｉ，１９７２，（５５）：９４５－９５１．
［４］［５］［６］
林跃春．纸张涂布用润滑剂．纸和造纸，
４结论
（１）实验最佳反应温度为９０℃，
２００２，（５）：
刘艳新，赵传山．常用纸张涂布润滑及其润滑机理．黑龙江造纸，２００３，（４）：刘安华，周兴平，吴璧耀等．水溶性分散剂的合成及其性能研究．功能高分子学报，
反应时间为８０ｍｉｎ，氢氧化钙用量过量２５％．
（２）以Ｓｐａｎ－８０、Ｔｗｅｅｎ－８０、ＯＰ－
１０以及聚醚分散剂复配所得的乳化
剂对硬脂酸钙的乳化效果最为良好。
（３）采用非传统的加料方式，即硬脂酸与氢氧化钙混合熔融后加入乳化剂的方法切实可行，不仅仅简
１９９７，（１）：［７］［８］
张光华，杨飘．初生皂法制备硬脂酸钙分散液．造纸化学品，２００１，（１）：
孙利军，王晕．水溶性润滑剂的应用．上海造纸，３３，（２）：
重污染行业强制性推行清洁生产
国家环保总局正在制订强制性清洁生产审核方案，确定一批重污染行业作为清洁生产的重点。
目前，中国经济运行中煤、电、油、运紧张，资源环境压力持续加大。对此，国家环保总局副局长汪纪戎说，要缓解这些压力，推行清洁生产是一个有效措施。它既可以帮助企业在生产全过程中提高能源利用效率，又可以减少废弃物产生量，从源头上减少污染，减轻末端治理的压力，
实现节能、降耗，减污、增效的综合效益，同时提升市场竞争力。她认为，大力推行清洁生产是企业走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新型工业化道路和落实科学发展观的有效措施。
汪纪戎说，企业是开展清洁生产的主体，在推行清洁生产时，首先要进行清洁生产审核。她透露，国家环保总局正在制定强制性清洁生产审核实施方案，确定一批重污染行业作为清洁生产的重点。
国家环保总局要求，各地应结合实际，建立地方性清洁生产激励机制，把鼓励和强制结合起来，推动企业主动实施清洁生产。汪纪戎说，在推行清洁生产时，各地应在核定企业污染物排放数量后，再发放排污许可证，同时参照清洁生产审核结果，对未实施清洁生产企业，比照同类型已实施清洁生产的企业核定排污量后，再核发排污许可证。
（罗福刚）
ＳｏｕｔｈＷｅｓｔＰｕｌｐＡｎｄＰａｐｅｒ２００５．Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．６２５