氧化聚乙烯蜡乳液用于皮革涂饰

     首先将蜡乳液和有机硅乳液按不同配比混合后添加到成膜剂中，用于皮革涂饰成膜，然后将蜡乳液单独添加到成膜剂中涂饰皮革成膜并与一定的方案所得皮革涂膜进行性能比较。其中成膜剂实验了水性聚氨酯树脂和丙烯酸树脂乳液两种，实验过程中的用料配比为：颜料膏：改性树脂：去离子水=1:3:2，将涂饰浆料搅拌均匀后轻轻揩涂于皮革表面，将涂好的皮革放入烘箱内恒温60度干燥一小时后取出，分别测试皮革涂膜的耐湿擦性、吸水性、耐折性、手感剂离板性能。

皮革涂膜性能测试方法：

    1，耐湿擦性测试：将干燥好的皮块剪成标准规格固定于皮革颜色摩擦牢度测定仪上，将白布浸水后拧干使其湿度达到70%-75%，调整湿擦次数为25次与50次，分别观察白布上沾灰程度并于中华人民共和国评定沾色样卡对比以得出色牢度等级。

    2，耐折性测试：将皮块剪成标准规则置于皮革耐折测定仪上开始测试，分别在10000次，20000次及30000次时检测皮革表面涂膜有没有发生变色、起毛、掉色、断裂、裂浆等现象。

    3，离板性测试：使用平板压花机测试皮革离板性能，调整压花机的温度为80度，压力位400n，压花时间为3s.

    4,手感测试：用手触摸皮革涂膜层，判断涂膜表面光滑程度。

     5，拒水性测试：采用滴水实验来测试皮革涂膜的耐水性能，用滴管吸取一滴管去离子水，从第一滴落到皮革表面开始计时直到这滴水全部渗入皮革，皮革表面没有明显液滴为止，然后再做两次重复性实验，取平均值。

氧化聚乙烯蜡乳液分析方法：

    稳定性分析：包括耐热稳定性、冻融稳定性、离心稳定性

    取适量氧化聚乙烯蜡乳液置于小试剂瓶内并封闭瓶口，将试剂瓶放入50度的烘箱内，放置72小时后取出恢复至室温观察乳液的性能有无变化，观察内容包括乳液的颜色、外观、有无分层，乳液有无变稠等。乳液冻融稳定性的测试时将试剂瓶封口后置于-10度的冰箱内72小时后恢复至室温观察乳液性能变化情况。

    由乳液的离心稳定性，可以推算出乳液的存放稳定性。我们可以选择6000r/min档，已知该离心机的离心半径是5厘米，根据公示可推算出所需离心时间。求得离心时间为21.5分钟。将制取好蜡乳液置于离心机的转盘内，调节到6000r/min档，离心200min后，观察乳液的稳定性，有无分层，分层程度及分层后上下层乳液的外观差异之处。

分散性测试：

    一级：蜡乳液滴入水中，呈大量颗粒漂浮，搅拌后乳化但是立即分层，蜡上浮；

    二级：呈白色颗粒浮于水面，搅动后仍然成为乳白色不透明的乳液；

    三级：呈白色云雾状分散滴，搅动后得乳白色捎带荧光；

    四级：迅速分散，带蓝色荧光云雾状，搅动后苍白色透明液滴；

   五级：迅速分散，带蓝色荧光云雾状，稍稍搅动后苍白色透明液体。

    乳化剂的选择是乳化的关键，合适的乳化剂能够明显降低氧化聚乙烯蜡和水相之间的界面张力，并在机械搅拌作用下容易形成分散均匀、体系稳定性好、粒径较小的氧化聚乙烯蜡乳液。选择乳化剂可以从两方面来考虑：

   第一是从乳化剂的分子机构来出发考虑，氧化聚乙烯蜡分子的疏水基是支链烷烃，其亲水基则是引入的部分极性羧基、烃基和醚键等亲水结构。所以乳化剂的分子结构应与氧化聚乙烯蜡分子的结构相似，我们可以选择脂肪醇聚氧乙烯醚类和异构十三醇聚氧乙烯醚类等。

    选择乳化剂的另一个因素是亲水亲油平衡值，HLB为3-6的乳化剂适用于w/o型乳液，HLB为8-18的乳化剂适用于OW型乳液。随着乳化剂HLB值的变大，乳液的稳定性增强，粒径有逐渐变小的趋势。乳化体系的HLB值在12-13时乳液稳定性好，乳液的粒径大小介于300-995nm，在HLB等于12时，乳液粒径最小，乳化效果最好。

     乳化剂种类对乳化效果影响也很大，非离子乳化剂如脂肪醇聚氧乙烯类乳化剂，其乳化原理是非离子乳化剂的亲油基团与氧化聚乙烯蜡相互吸引成键，亲水基团通过与水分子形成氢键而溶于水，所以非离子乳化剂有一个浊点问题，高于浊点，乳化剂难以和水分子形成稳定的氢键，只有在低于某一温度条件下才能表现出较好的稳定性，此温度即为非离子乳化剂的浊点，也是其使用的最高温度，一般情况下，非离子乳化剂与阴离子乳化剂复配的乳化效果要好于单独使用非离子乳化剂乳化的效果。

     乳化剂的用量对于乳化效果也有着比较明显的影响，一般来说，界面张力随着溶液中表面活性剂用量的增加而逐渐降低，但达到临界胶束浓度时就不再变化。应用时为了使乳液增容，达到稳定的效果，乳化剂用量要高于临界胶束浓度。

    如果乳化剂用量过少，表面活性剂浓度会过低，难以完全乳化氧化聚乙烯蜡得到稳定性好的乳液；如果乳化剂用量过多，搅拌时会产生大量气泡，影响乳液质量。同时，该蜡用于皮革涂饰时，过多的乳化剂会使涂层亲水性过大，影响涂层手感、拒油性、光泽度，从而降低成品革性能。

    乳化时间剂冷却方式对乳化效果的影响也是比较显著的。乳化时间过短，乳化剂不能充分的乳化该蜡，其作用大打折扣，乳化时间过长，则乳化过程有可能经历一个乳化-破乳阶段。实验过程中可以观察到，如果乳化时间过长，而泡沫由多变少有可能是破乳了。

     氧化聚乙烯蜡乳化时首先要将蜡融化，降低其内聚力，以保证在搅拌作用下可以迅速充分的流动，以便和乳化剂充分接触、融合，达到乳化效果。所以乳化时的温度要高于蜡组分中最高熔点5度以上，温度过低不能是蜡充分熔化，温度过高，超过了非离子乳化剂的浊点，乳化剂便会失去乳化能力，不能发挥乳化作用。实验中蜡的熔点大约在105度左右，所以实验过程中的温度在110-115度乳化比较合适，所得乳液各项性能均优于其他温度范围。

     氧化聚乙烯蜡的乳化还与搅拌速度有关，搅拌的目的是将熔融的蜡击碎并分散成微小颗粒，降低蜡分子间的吸引力，使乳化剂能够渗透到蜡溶液分子间，乳化剂的疏水基部分与蜡分子结合成键，亲水基与水分子成键，以便形成稳定的乳液。所以，搅拌速度过低，不能使蜡与乳化剂混合均匀，不能形成微小蜡颗粒，不利于乳化剂发挥作用，搅拌速度过高则会产生较多的泡沫，尤其是当乳化剂吸附到两界面间形成胶束时，过快的搅拌不利于牢固保护膜和分散双电层的形成，甚至会使已经乳化好的蜡乳液破乳。

    加入助乳化剂对乳化效果也有一定影响。乳化过程中可加入适量碱性物质，一方面辣的亲水性能可以得到改善，另一方面有利于乳化剂极性基团和氧化聚乙烯蜡分子相互作用。

    加料方式及加料顺序对乳化效果的影响还是比较明显的。助乳化剂的作用是帮助氧化聚乙烯蜡溶液，提高乳化体系的浊点，所以乳化剂和助乳化剂应该和蜡一起加入三口烧瓶中熔融，待熔融后搅拌均匀再加三醇胺溶液，可以减弱其分子间氢键作用，均匀分散于水中，便于和蜡分子中的羧基作用。另外，溶解在水中可以避免乳化过程中产生大量的气泡。

    通过实验可以得出制备氧化聚乙烯蜡乳液的关键，首先是选择乳化种类，非离子乳化剂和阴离子乳化剂复配往往能获得更好的乳化效果。其次是乳化剂的HLB值，乳化系的HLB与蜡的HLB值相同或相近时，有利于乳化的进行。然后是乳化条件，包括乳化温度、搅拌速度、乳化时间等，通常乳化温度要高于蜡熔点5-10度为宜。搅拌速度以使蜡充分分散为宜，不宜过高，否则乳化过程中容易破乳。乳化时间应综合考虑，通常应减少高温高速搅拌乳化时间，而可适当增加低温低速搅拌乳化时间。最后是加料顺序、冷却方式和助乳化剂对乳化过程的影响。加料顺序以有利于蜡熔解，有利于蜡溶液和水溶液充分作用为原则。冷却过程要缓慢进行，不能骤冷，否则容易使蜡乳液破乳。加入助乳化剂往往是要弥补乳化剂本身的不足，另一方面是要增强乳化剂和蜡的相互作用，助乳化剂可根据实际情况予以选择。