專利名稱：一種有機(jī)硅消泡劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在食品、造紙、油墨、涂料、化工等行業(yè)中消除及抑制泡沫的有機(jī)硅消泡劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
消泡劑是一種應(yīng)用廣泛的精細(xì)化學(xué)品，主要用于消除和抑制各種有害泡沫。作為消泡劑應(yīng)具備在起泡液中不溶或難溶、表面張力低于起泡液、與起泡液有一定的親和性、與起泡液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以及揮發(fā)性小等基本特性。消泡劑的種類很多，一般工業(yè)上常用的大致可分為三類有機(jī)消泡劑(醇類、脂類、酰胺等)，有機(jī)硅消泡劑和聚醚消泡劑。其中有機(jī)硅和聚醚消泡劑應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛，用量也較大。有機(jī)硅消泡劑以其難溶性、低表面張力、較好的化學(xué)及熱穩(wěn)定性、出色的消抑泡性能等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注，不論是在水體系還是在非水體系中都有很好的消泡抑泡性能。但由于其硅氧烷主鏈在強(qiáng)酸強(qiáng)堿的環(huán)境下易斷裂及自身的強(qiáng)疏水疏油性使其在生物發(fā)酵、抄紙、印染等行業(yè)的應(yīng)用受到一定的限制。聚醚消泡劑由環(huán)氧乙烷，環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合制得的一種性能優(yōu)良的非離子表面活性劑。廣泛應(yīng)用于水體系中，具有良好的親水性和抑泡性。但其消泡速度欠佳，并且對(duì)溫度敏感，需在濁點(diǎn)以上使用。聚醚改性有機(jī)硅消泡劑是近年來(lái)頗受關(guān)注的一類消泡劑，一般是在聚硅氧烷主鏈上以Si-C或Si-O-C鍵接枝親水的聚醚連段，具有一定的自乳化性。集合了有機(jī)硅和聚醚的優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于紡織印染，油墨涂料，切削液等諸多領(lǐng)域。但也存在有機(jī)硅氧烷主鏈在酸堿環(huán)境下易斷裂及對(duì)溫度敏感的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種穩(wěn)定性好，消泡速度快的高效有機(jī)硅消泡劑。本發(fā)明的目的還在于提供上述有機(jī)硅消泡劑的制備方法。本發(fā)明的有機(jī)硅消泡劑，包括聚醚改性有機(jī)硅膏、乳化分散劑、增稠劑和水，其重量配比為聚醚改性有機(jī)硅膏10 40%;乳化分散劑3 10%;增稠劑0. 2 2%;水50 85% ；①聚醚改性有機(jī)硅膏包括聚醚改性有機(jī)硅以及疏水粒子、鉬催化劑、催化劑甲；A)聚醚改性有機(jī)硅為七甲基三硅氧烷含氫硅油不飽和聚醚以質(zhì)量比為3 8 35 85 13 45制備而成；B)疏水粒子是比表面積為30 500m2/g的白炭黑、金屬皂、二硬脂酰乙二胺、MQ硅樹脂中的一種，或多種的混合物；用量為聚醚改性有機(jī)硅的I 10% ;C)所說(shuō)的催化劑甲是硫酸、鹽酸、三氟甲磺酸或氫氧化鈉、氫氧化鉀、四甲基氫氧化銨中的一種，用量為聚醚改性有機(jī)硅的0 2% ;D)所說(shuō)的鉬催化劑為氯鉬酸，用量為聚醚改性有機(jī)硅的0. 001 0. 01% ;②所述的乳化分散劑是斯潘類、吐溫類、脂肪醇聚醚類；斯潘類的乳化分散劑為斯潘-20、斯潘-40、斯潘-60、斯潘-80、斯潘-85 ；
吐溫類的乳化分散劑為吐溫-20、吐溫-40、吐溫-60、吐溫-80 ；脂肪醇聚醚類的乳化分散劑為脂肪醇聚氧乙烯醚M0A-3、M0A_9 ；③所述的增稠劑是羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、黃原膠、瓜爾膠、海藻酸鈉其中的一種或二種以上的組合物。所述聚醚改性有機(jī)硅的通式為
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)硅消泡劑，包括聚醚改性有機(jī)硅膏、乳化分散劑、增稠劑和水，其重量配比為聚醚改性有機(jī)硅膏10 40% ;乳化分散劑3 10% ;增稠劑0. 2 2% ;水50 85% ;①聚醚改性有機(jī)硅膏包括聚醚改性有機(jī)硅以及疏水粒子、鉬催化劑、催化劑甲；A)聚醚改性有機(jī)硅為七甲基三硅氧烷含氫硅油不飽和聚醚以質(zhì)量比為3 8 35 85 13 45制備而成；B)疏水粒子是比表面積為30 500m2/g的白炭黑、金屬皂、二硬脂酰乙二胺、MQ硅樹脂中的一種，或多種的混合物；用量為聚醚改性有機(jī)硅的I 10% ;C)所說(shuō)的催化劑甲是硫酸、鹽酸、三氟甲磺酸或氫氧化鈉、氫氧化鉀、四甲基氫氧化銨中的一種，用量為聚醚改性有機(jī)硅的0 2% ;D)所說(shuō)的鉬催化劑為氯鉬酸，用量為聚醚改性有機(jī)硅的0.001 0. 01% ;②所述的乳化分散劑是斯潘類、吐溫類、脂肪醇聚醚類；斯潘類的乳化分散劑為斯潘-20、斯潘-40、斯潘-60、斯潘-80、斯潘-85 ；吐溫類的乳化分散劑為吐溫-20、吐溫-40、吐溫-60、吐溫-80 ；脂肪醇聚醚類的乳化分散劑為脂肪醇聚氧乙烯醚M0A-3、M0A-9 ；③所述的增稠劑是羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、黃原膠、瓜爾膠、海藻酸鈉其中的一種或二種以上的組合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)硅消泡劑，其特征在于所述聚醚改性有機(jī)硅的通式為
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)硅消泡劑，其特征在于所述含氫硅油的通式為9 ^h3 ^h3 9 H3C Si0(^0)n<^i0)n^l CH3CH3 CH3 H CH3其中m為10 200，n為2 40，優(yōu)選m為50 150，n為5 20。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)硅消泡劑，其特征在于所述不飽和聚醚為聚醚與氯丙烯反應(yīng)封端而制成，聚醚與氯丙烯的質(zhì)量比為5 20 I ；所述的聚醚通式為R1O (C2H4O) a (C3H6O) bR2 和 R {0 (C2H4O) a (C3H6O) bR2} d 的'混合物其中R1可以是甲基、乙基、丙基、丁基、異丁基、苯基、節(jié)基、稀丙基；R2可以是稀丙基；R 是碳數(shù)為I 8的燒基；a為0 60的整數(shù)；b為10 150的整數(shù)；d為小于或等于R的碳數(shù)的整數(shù)。
5.一種權(quán)利要求I所述有機(jī)硅消泡劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟①不飽和聚醚的合成將起始劑、催化劑乙加入釜中，升溫至60 140°C，依次將環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷加入釜中，反應(yīng)完畢后，將得到的聚醚中和、脫色、過(guò)濾，再與氯丙烯反應(yīng)進(jìn)行封端即得不飽和聚醚；所述起始劑催化劑乙環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷質(zhì)量比為5 20 0. 05 I : 0 20 30 95 ;催化劑乙為是氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰、甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鈉等中的一種；②聚醚改性有機(jī)硅膏的合成將七甲基三硅氧烷、含氫硅油和不飽和聚醚加入反應(yīng)器中，升溫至80 120°C，加入鉬催化劑反應(yīng)I 10個(gè)小時(shí)，再與疏水粒子在催化劑甲下反應(yīng) 3 12小時(shí)；最后升溫至150 280°C真空脫除低沸物即得聚醚改性有機(jī)硅膏；七甲基三硅氧烷含氫硅油不飽和聚醚鉬催化劑疏水粒子催化劑甲質(zhì)量比為 3 8 35 85 13 45 0. 001 0. 01 2 10 0. I 2 ;③有機(jī)硅乳液消泡劑的制備將步驟②所得聚醚改性有機(jī)硅膏、乳化劑、分散劑、增稠劑等加入釜中加水乳化即得有機(jī)硅消泡劑；聚醚改性有機(jī)硅膏乳化劑分散劑增稠劑水質(zhì)量比為10 45 3 10 0. 5 3 0. 4 2 50 80。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)硅消泡劑的制備方法，其特征在于步驟①所述的起始劑可以為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙三醇、I. 3丙二醇、季戊四醇、丙烯醇、木糖醇、淀粉中的一種，或二種以上組合物。
全文摘要
一種有機(jī)硅消泡劑，包括聚醚改性有機(jī)硅膏、乳化分散劑、增稠劑和水，其重量配比為聚醚改性有機(jī)硅膏10～40％；乳化分散劑3～10％；增稠劑0.2～2％；水50～85％。解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的消泡速度欠佳，并且對(duì)溫度敏感，需在濁點(diǎn)以上使用，及有機(jī)硅氧烷主鏈在酸堿環(huán)境下易斷裂的問題。本發(fā)明在聚醚改性有機(jī)硅的基礎(chǔ)上在有機(jī)硅氧烷主鏈上接枝具有樹狀結(jié)構(gòu)的聚醚基團(tuán)，并與有機(jī)硅改性聚醚復(fù)配增效，很好的解決了消泡劑在酸堿等惡劣環(huán)境下使用及對(duì)溫度敏感的問題。本發(fā)明的消泡劑因其特殊的樹狀結(jié)構(gòu)，具有穩(wěn)定性好，消泡速度快，用量少，無(wú)毒無(wú)味等特點(diǎn)，在食品、造紙、油墨、涂料、化工等行業(yè)中消除及抑制泡沫具有優(yōu)良的使用效果。
文檔編號(hào)B01D19/04GK102527096SQ20111012886
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者張先亮, 耿學(xué)輝 申請(qǐng)人:湖北新四?；す煞萦邢薰?