專利名稱：一種聚乙烯醇pva水溶液用抑泡消泡劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種消泡劑，特別涉及一種聚乙烯醇(PVA)水溶液用抑泡消泡劑的制備方法，適用于高濃度和高粘度PVA水溶液的配制過程。
背景技術(shù)：
PVA在配制成水溶液時(shí)，是先分散在冷水中，然后在攪拌下加熱溶解，一般要加熱到90°C ^95°C，完成溶解后，然后在這個(gè)溫度下保持30分鐘左右，并維持?jǐn)嚢?。因?yàn)镻VA具有表面活性的作用，所以在整個(gè)溶解過程中會(huì)隨著攪拌而產(chǎn)生大量的泡沫，并隨著PVA的溶解而使水溶液的粘度增大而不容易消除。特別是當(dāng)PVA在水中的濃度大于10%時(shí)就更難消除。而本發(fā)明制備的PVA水溶液用抑泡消泡劑,不但在PVA的溶解過程中能有效抑制泡沫的產(chǎn)生，而且同時(shí)具有很強(qiáng)的泡沫消除作用。在PVA的溶解過程中基本上不產(chǎn)生泡沫，就是高速攪拌下產(chǎn)生少量的泡沫，在停止攪拌后泡沫也很能迅速消除。 本發(fā)明的應(yīng)用和使用領(lǐng)域?yàn)榫垡蚁┐?PVA)溶液法流延薄膜的生產(chǎn)。聚乙烯醇水溶性薄膜的生產(chǎn)一般采用溶液流延法進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)中首先要配制固含量在15%以上的聚乙烯醇水溶液，然后用這種水溶液流延到鋼帶或者鋼輥上進(jìn)行加熱干燥成膜。由于配制的聚乙烯醇水溶液濃度較高粘度也高，為了加快PVA在水中的溶解和均勻，生產(chǎn)中一般采用加熱和攪拌溶解，由此溶液容易產(chǎn)生大量的泡沫，而且極不容易消除?，F(xiàn)有的消泡方法有以下幾種1、添加消泡劑，常用的消泡劑一般是一些非極性物質(zhì)，如甲基硅油，礦物油如白礦油和正丁醇等，而這些油性的非極性物質(zhì)與PVA水溶液體系的相容性差，在流延干燥時(shí)很容易析出而產(chǎn)生油斑使薄膜產(chǎn)生很明顯的缺陷；由于相容性差也使薄膜在后續(xù)的使用中容易產(chǎn)生問題，如熱封性能、印刷性能等，都會(huì)因?yàn)檫@些油性的非極性物質(zhì)產(chǎn)生不良的作用。
2、使用超聲波消泡，其特點(diǎn)是要增加消泡設(shè)備和裝置，而且此設(shè)備只能消除溶液內(nèi)部的泡沫，對(duì)表面的泡沫難以消除，所以還必須用其他的手段消除溶液表面的泡沫。3、保溫靜置自然消泡，其特點(diǎn)是耗能，而且時(shí)間很長(zhǎng)，不利于生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種聚乙烯醇PVA水溶液用抑泡消泡劑的制備方法，本發(fā)明制得的抑泡消泡劑適用于聚乙烯醇溶液法流延水溶膜生產(chǎn)中。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種聚乙烯醇PVA水溶液用抑泡消泡劑的制備方法，具體是在水中將以下組分混合和分散而成，按重量份數(shù)計(jì)，所述組分包括
主消泡破泡劑30飛0
協(xié)同消泡劑廣5
分散濕潤(rùn)劑3飛
增溶劑5 10
水40 60。
進(jìn)一步優(yōu)化的，上述制備方法中所描述的主消泡破泡劑是根據(jù)聚乙烯醇PVA水溶液原料體系組成而選定的多元醇脂肪酸酯類非離子型表面活性劑物質(zhì)。這是由于在生產(chǎn)聚乙烯醇水溶膜時(shí)一般會(huì)添加一定量多元醇為主的增塑劑，所以主消泡破泡劑是由一種或者二種多元醇脂肪酸酯非離子型表面活性劑組成。如三聚甘油單硬脂酸酯、六聚甘油單硬脂酸酯、十聚甘油六硬脂酸酯、三聚甘油單油酸酯、三聚甘油單月桂酸酯、丙二醇單硬脂酸酯、丙二醇單油酸酯、丙二醇單月桂酸酯、單月桂酸甘油酯、硬脂酸單甘油酯、單硬脂酸雙甘油酯、油酸單甘油酯等。其使用量為30飛0%。進(jìn)一步優(yōu)化的，上述制備方法中所述協(xié)同消泡劑是一類對(duì)水性溶液具有很強(qiáng)抑泡和消泡作用和具有化學(xué)惰性的超細(xì)粉體材料。這種惰性超細(xì)粉體材料是指具有較高熔點(diǎn)的超細(xì)合成蠟粉，這種合成蠟粉是指細(xì)度粒徑為2飛微米的超細(xì)粉體，蠟粉熔點(diǎn)在100°C以上，如聚乙烯蠟粉、高密度聚乙烯蠟粉、氧化聚乙烯蠟粉、聚丙烯蠟粉、聚四氟乙烯蠟粉、聚 四氟乙烯改性聚乙烯蠟粉等。其使用添加量為1飛％。進(jìn)一步優(yōu)化的，上述制備方法中所述分散濕潤(rùn)劑是指親水親油平衡值在7、區(qū)間的非離子型表面活性劑，如聚氧乙烯二油酸酯、四乙二醇單油酸酯、聚氧丙烯硬脂酸酯、失水山梨醇月桂酸酯、聚氧乙烯氧丙烯油酸酯、聚氧丙烯甘露醇二油酸酯、聚氧乙烯(5E0)羊毛醇醚、聚氧乙烯脂肪酸等。其使用添加量為3飛％。進(jìn)一步優(yōu)化的，上述制備方法中所述增溶劑是指親水親油平衡值在13 18區(qū)間的非離子表面活性劑，如聚氧乙烯單月桂酸酯、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯(4E0)失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧乙烯(24E0)膽固醇醚、聚氧丙烯(20P0)羊毛醇醚、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧乙烯(20E0)失水山梨醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯(16E0)羊毛醇醚、聚氧乙烯(20E0)失水山梨醇單油酸酯、聚乙二醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯單硬脂酸酯、聚氧乙烯單月桂酸酯、聚氧乙烯(20E0)失水山梨醇單月桂酸酯等。其使用添加量為5 10%。進(jìn)一步優(yōu)化的，上述制備方法中所述各組分先在水中進(jìn)行分散，是通過加熱和高速攪拌來實(shí)現(xiàn)的，水的使用量為40飛0%。進(jìn)一步優(yōu)化的，上述制備方法中所述各組分計(jì)量后放入帶加熱夾套的高速攪拌機(jī)中，啟動(dòng)高速(150(T3000轉(zhuǎn)/分)攪拌分散5 10分鐘后，開始通過高速攪拌機(jī)的夾套進(jìn)行加熱，加熱到8(T95°C，在此溫度保溫下繼續(xù)進(jìn)行高速攪拌分散15 30分鐘，然后降溫至室溫出料備用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果
在PVA水溶液配制的任何階段加入都有效，最好是一開始就添加進(jìn)去，這樣在PVA加熱溶解過程中都能發(fā)揮作用，不但能抑制泡沫的產(chǎn)生，而且消泡作用也非常強(qiáng)，即使對(duì)于高速攪拌而產(chǎn)生的泡沫在攪拌停止后也能迅速消除，并且在加熱至90°C 95°C的高溫下也不會(huì)減弱其抑泡和消泡作用。而且本發(fā)明的抑泡消泡劑與PVA樹脂水溶液的體系相容性極好，就是添加到5%的使用量，在PVA成膜后也不會(huì)析出，也不影響薄膜后期的熱封和印刷性能。但一般添加0. 3^1%就具有很優(yōu)異的抑泡和消泡效果。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的具體詳細(xì)描述，但本發(fā)明的實(shí)施和保護(hù)范圍不限于此。
實(shí)施例I
主消泡破泡劑40kg (成分組成三聚甘油單硬脂酸酯18kg ;丙二醇單月桂酸酯22kg);協(xié)同消泡劑2kg (成分組成聚乙烯/聚四氟乙烯共聚蠟粉德國(guó)科萊恩蠟粉9610F 粒徑3微米)
分散濕潤(rùn)劑5kg (成分組成失水山梨醇月桂酸酯)
增溶劑6kg (成分組成聚氧乙烯(20E0)失水山梨醇單月桂酸酯)
水47kg
以上各組分計(jì)量后放入帶加熱夾套的高速攪拌機(jī)中，啟動(dòng)高速(150(T3000轉(zhuǎn)/分)攪拌分散5 10分鐘后，開始通過高速攪拌機(jī)的夾套進(jìn)行加熱，加熱到80°C，在此溫度保溫下繼續(xù)進(jìn)行高速攪拌分散30分鐘，然后降溫至室溫出料得所述抑泡消泡劑。實(shí)施例2
主消泡破泡劑35kg (成分組成丙二醇單硬脂酸酯20kg ;三聚甘油單油酸酯15kg)；協(xié)同消泡劑3kg (成分組成氧化聚乙烯蠟粉南京天詩微粉牌號(hào)PEW0-0521 :粒徑5-6微米)
分散濕潤(rùn)劑3kg (成分組成聚氧乙烯氧丙烯油酸酯)
增溶劑5kg (成分組成聚氧乙烯(20E0)失水山梨醇單硬脂酸酯)
水54kg
以上各組分計(jì)量后放入帶加熱夾套的高速攪拌機(jī)中，啟動(dòng)高速(150(T3000轉(zhuǎn)/分)攪拌分散5 10分鐘后，開始通過高速攪拌機(jī)的夾套進(jìn)行加熱，加熱到90°C，在此溫度保溫下繼續(xù)進(jìn)行高速攪拌分散30分鐘，然后降溫至室溫出料得所述抑泡消泡劑。實(shí)施例3
主消泡破泡劑45kg (成分組成丙二醇單月桂酸酯)；
協(xié)同消泡劑3kg (成分組成聚丙烯蠟粉廣州新稀微粉牌號(hào)SH-P66 :粒徑< 6微
米)
分散濕潤(rùn)劑5kg (成分組成聚氧乙烯二油酸酯)
增溶劑5kg (成分組成聚氧乙烯(20E0)失水山梨醇單油酸酯)
水42kg
以上各組分計(jì)量后放入帶加熱夾套的高速攪拌機(jī)中，啟動(dòng)高速(150(T3000轉(zhuǎn)/分)攪拌分散5 10分鐘后，開始通過高速攪拌機(jī)的夾套進(jìn)行加熱，加熱到85°C，在此溫度保溫下繼續(xù)進(jìn)行高速攪拌分散30分鐘，然后降溫至室溫出料得所述抑泡消泡劑。應(yīng)用實(shí)例
聚乙烯醇(1788) : 15kg ;甘油I. 5kg ;聚二醇醚(PEG-400) : I. Okg;水性流平劑0. Ikg ;所述抑泡消泡劑(如實(shí)施例I) :0. 3kg ;水82. Ikgo上述各組分計(jì)量后放入帶加熱夾套的溶解釜，開動(dòng)攪拌和加熱，邊攪拌邊加熱，一直加熱到95°C左右，在此溫度下繼續(xù)攪拌直至聚乙烯醇完全溶解后并保溫30分鐘進(jìn)行低速攪拌，然后降溫至室溫。經(jīng)觀察，在整個(gè)溶解過程中溶液的泡沫很少，本發(fā)明的消泡劑抑制泡沫的效果很明顯，在保溫后期轉(zhuǎn)入低速攪拌后，少量的泡沫也迅速消失，至冷卻到室溫下的時(shí)候，整個(gè)溶液和液面都沒有了泡沫。然后流延到鋼帶上進(jìn)行干燥成膜。經(jīng)95°C干燥成的膜通過極端環(huán)境條件下的檢測(cè)干燥環(huán)境條件和時(shí)間氯化鋰飽和溶液的恒濕箱相對(duì)濕度RH :11% ；72小時(shí)；25°C。潮濕環(huán)境條件和時(shí)間硫酸鋁飽和溶液的恒濕箱相對(duì)濕度RH 98% ；72小時(shí)；25。。。 通過以上的環(huán)境條件和時(shí)間后薄膜表面都無任何異物析出。添加后不會(huì)使PVA薄膜出現(xiàn)任何缺陷和影響薄膜后期使用性能。
權(quán)利要求
1.一種聚乙烯醇PVA水溶液用抑泡消泡劑的制備方法，其特征在于在水中將以下組分混合和分散而成，按重量份數(shù)計(jì)，所述組分包括 主消泡破泡劑30飛0 協(xié)同消泡劑廣5 分散濕潤(rùn)劑3飛 增溶劑5 10 水40 60。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述主消泡破泡劑為多元醇脂肪酸酯類非離子型表面活性劑物質(zhì)；所述協(xié)同消泡劑為化學(xué)惰性超細(xì)粉體材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于述主消泡破泡劑為三聚甘油單硬脂酸酯、六聚甘油單硬脂酸酯、十聚甘油六硬脂酸酯、三聚甘油單油酸酯、三聚甘油單月桂酸酯、丙二醇單硬脂酸酯、丙二醇單油酸酯、丙二醇單月桂酸酯、單月桂酸甘油酯、硬脂酸單甘油酯、單硬脂酸雙甘油酯、油酸單甘油酯中的一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述協(xié)同消泡劑化學(xué)惰性超細(xì)粉體材料為超細(xì)合成蠟粉，所述超細(xì)合成蠟粉粒徑為2飛微米，熔點(diǎn)在100°C以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述超細(xì)合成蠟粉為聚乙烯蠟粉、高密度聚乙烯蠟粉、氧化聚乙烯蠟粉、聚丙烯蠟粉、聚四氟乙烯蠟粉、聚四氟乙烯改性聚乙烯臘粉中一種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述分散濕潤(rùn)劑是指親水親油平衡值在7、區(qū)間的非離子型表面活性劑；所述增溶劑是指親水親油平衡值在13 18區(qū)間的非離子表面活性劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述分散濕潤(rùn)劑為聚氧乙烯二油酸酯、四乙二醇單油酸酯、聚氧丙烯硬脂酸酯、失水山梨醇月桂酸酯、聚氧乙烯氧丙烯油酸酯、聚氧丙烯甘露醇二油酸酯、聚氧乙烯(5E0)羊毛醇醚、聚氧乙烯脂肪酸中的一種以上；所述增溶劑為聚氧乙烯單月桂酸酯、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯(4E0)失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧乙烯(24E0)膽固醇醚、聚氧丙烯(20P0)羊毛醇醚、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧乙烯(20E0)失水山梨醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯(16E0)羊毛醇醚、聚氧乙烯(20E0)失水山梨醇單油酸酯、聚乙二醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯單硬脂酸酯、聚氧乙烯單月桂酸酯、聚氧乙烯(20E0)失水山梨醇單月桂酸酯中的一種以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求f7任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述分散通過加熱和高速攪拌來實(shí)現(xiàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于按以下工藝步驟實(shí)現(xiàn)的各組分計(jì)量后放入帶加熱夾套的高速攪拌機(jī)中，啟動(dòng)高速攪拌分散5 10分鐘后，開始通過高速攪拌機(jī)的加熱夾套進(jìn)行加熱，加熱到8(T95°C，在此溫度保溫下繼續(xù)進(jìn)行高速攪拌分散15 30分鐘，然后降溫至室溫出料備用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于所述高速攪拌速度為150(T3000轉(zhuǎn)/分。
全文摘要
本發(fā)明是涉及一種聚乙烯醇PVA水溶液用抑泡消泡劑的制備方法，這種PVA水溶液用抑泡消泡劑由重量份主消泡破泡劑30~50；協(xié)同消泡劑1~5；分散濕潤(rùn)劑3~5；增溶劑5~10；水40~60組成；這種PVA水溶液用抑泡消泡劑是一種在水中分散的混合物，其混合是在80~95℃下經(jīng)過高速攪拌30分鐘分散而成。本發(fā)明制得的抑泡消泡劑適用于高濃度和高粘度PVA水溶液的配制過程，添加0.3–1%就具備優(yōu)異的抑泡和消泡作用。
文檔編號(hào)C08L29/04GK102675657SQ201210139040
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者崔躍飛 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)