技术领域
本发明属于新材料、化学化工技术领域。
背景技术
水溶性无机氧化剂或水溶性无机盐(如氧化铈、过氧化钠、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾等)广泛应用于苯胺染料的制造、瓮染料的氧化发色、金属表面处理、有机合成、高分子物聚合的引发、油的脱色与漂白、变败酵母的洗涤与脱臭、小麦的催熟剂、石油开采等领域中。但是,上述水溶性无机氧化剂或水溶性无机盐在室温条件下极不稳定,如易受空气中水分对其潮解结块、易受热分解等等。
为解决上述问题,目前广泛使用的技术是在上述水溶性无机氧化剂或水溶性无机盐外部包一层与外界环境隔离的包裹材料。常用的包裹材料有聚苯乙烯、聚丙烯腈、液体石蜡等油溶性材料。但是,这些水溶性无机氧化剂或水溶性无机盐是亲水性的,而上述各类包裹材料又属于亲油性的,所以很难有效地将两者结合起来。
发明内容
本发明目的是为了提出一种可提高水溶性无机氧化剂或水溶性无机盐包裹率的降低水溶性无机盐在油溶性材料中界面张力的方法。
本发明技术方案是:先将硬脂酸和硬脂酸钠溶解于1,2-丙二醇中,形成混合溶液;然后将钛酸丁酯和乙醇加入混合溶液,在105℃的环境温度下反应至结束后,将反应体系温度降至90℃,再加入水溶性无机氧化剂或水溶性无机盐,搅拌条件下反应至结束,经冷却,即得降低界面张力的水溶性无机氧化剂或水溶性无机盐。
本发明通过以上方法对水溶性无机氧化剂或水溶性无机盐进行表面改性,有效降低水溶性无机氧化剂或水溶性无机盐与油溶性材料的界面张力,采用以上降低界面张力的水溶性无机氧化剂或水溶性无机盐再以聚苯乙烯、聚丙烯腈、液体石蜡等包裹材料进行包裹加工,就可得到提高油溶性材料对水溶性无机氧化剂或水溶性无机盐的包封率至60%。
本发明所述水溶性无机氧化剂或水溶性无机盐和钛酸丁酯、硬脂酸、硬脂酸钠、1,2—丙二醇、乙醇的分别占投料总质量的69%~92%、1%~5%、0.5%~3%、0.5%~3%、5%~10%和1%~10%。
当上述各原料的添加量在以上限定的范围内时,水溶性无机氧化剂或水溶性无机盐与油溶性材料的界面张力最低,并且成本控制在较低的范围。
所述水溶性无机氧化剂或水溶性无机盐为过硫酸钠,或氧化铈,或过氧化钠,或过硫酸铵,或过硫酸钾。
附图说明
图1 为未经改性的过硫酸钠扫描电镜图。
图2为经过改性后的过硫酸钠扫描电镜图。
图3为采用聚丙烯腈包裹未经改性的过硫酸钠扫描电镜图。
图4为采用聚丙烯腈包裹经过改性后的过硫酸钠扫描电镜图。
具体实施方式
一、制备工艺:准确称取一定质量比的硬脂酸和硬脂酸钠于三口烧瓶中,加入一量的1,2-丙二醇使其完全溶解。接着缓慢加入一定量的钛酸丁酯和乙醇混合液在105℃的条件下反应70分钟后,将反应温度降至90℃,接着加入相应质量的过硫酸钠、或氧化铈、过氧化钠、过硫酸铵、过硫酸钾,继续快速搅拌反应2小时。冷却装置,收样。
通过以下具体实施方案有助于理解本发明,但并不限制本发明的内容。
其具体组成中各组分占投料总质量的百分比(100%)为:
方案1:钛酸丁酯2%、硬脂酸2%、硬脂酸钠0.5%、1,2—丙二醇5%、乙醇4%、其余为过硫酸钠(或氧化铈、过氧化钠、过硫酸铵、过硫酸钾)。
方案2:钛酸丁酯3%、硬脂酸3%、硬脂酸钠1%、1,2—丙二醇8%、乙醇2%、其余为过硫酸钠(或氧化铈、过氧化钠、过硫酸铵、过硫酸钾)。
方案3:钛酸丁酯3.5%、硬脂酸2.5%、硬脂酸钠1.5%、1,2—丙二醇6%、乙醇2%、其余为过硫酸钠(或氧化铈、过氧化钠、过硫酸铵、过硫酸钾)。
方案4:钛酸丁酯5%、硬脂酸3%、硬脂酸钠3%、1,2—丙二醇8%、乙醇8%、其余为过硫酸钠(或氧化铈、过氧化钠、过硫酸铵、过硫酸钾)。
方案5:钛酸丁酯2.5%、硬脂酸2.5%、硬脂酸钠1.5%、1,2—丙二醇5%、乙醇2%、其余为过硫酸钠(或氧化铈、过氧化钠、过硫酸铵、过硫酸钾)。
方案6:钛酸丁酯1%、硬脂酸0.5%、硬脂酸钠0.5%、1,2—丙二醇5%、乙醇1%、其余为过硫酸钠(或氧化铈、过氧化钠、过硫酸铵、过硫酸钾)。
方案7:钛酸丁酯5%、硬脂酸3%、硬脂酸钠3%、1,2—丙二醇10%、乙醇10%、其余为过硫酸钠(或氧化铈、过氧化钠、过硫酸铵、过硫酸钾)。
二、水溶性无机氧化剂或水溶性无机盐(如过硫酸钠)改性前及改性后的扫描电镜图,如图 1、2所示。
从图1中可见:未经改性的过硫酸钠表面呈光滑的形态。
从图2中可见:经过改性后的过硫酸钠表面覆盖一层亲油疏水的材料,并且过硫酸钠颗粒间出现粘连的现象。
三、应用:
将改性前后的过硫酸钠各1.0g,分别将其置于带磨口塞及刻度的量筒中,然后加白油至30 ml,震荡2分钟,观测其沉淀时间,制成下表。
从下表可以看出,将未改性的过硫酸钠加入白油中后,过硫酸钠很快沉到底,且全部沉降;而经过改性后的过硫酸钠加入白油中后,可以在白油中悬浮至49~57秒,然后缓慢沉到底。
从图3中可见:聚丙烯腈很难沉积或包裹在未经改性的过硫酸钠表面,使得其包封率较低。
从图4中可见:聚丙烯腈能够完全沉积或包裹在经过改性的过硫酸钠表面,显著的提高了其包封率。