CN102949867A - 一种高效消泡剂 - Google Patents

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刘志锋
田东奎
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Abstract

本发明涉及一种高效消泡剂，以重量份计其组成为：二甲基硅油10～45份，氟硅油2～10份，疏水白炭黑0.5～3份，聚醚改性聚硅氧烷乳化剂5～25份，去离子水100～200份，增稠剂0.5～1份。该消泡剂以二甲基硅油和氟硅油组合物为主要消泡活性成分，氟硅油的加入降低了消泡剂体系的表面张力，提高消泡剂的消、抑泡性能。聚醚改性聚硅氧烷乳化剂既可乳化消泡活性成分，其本身又是很好的消泡成分，起到增效效果。该消泡剂消泡能力强，抑泡时间长，适用范围广，可应用于多种泡沫体系，适用于强酸碱、高温等苛刻条件下的消、抑泡。

Description

一种高效消泡剂
技术领域
本发明涉及一种高效消泡剂及其制备方法。具体涉及一种以二甲基硅油、氟硅油、疏水白炭黑和聚醚改性聚硅氧烷乳化剂为主要原料，制备一种高效消泡剂的方法。属于精细化工制剂技术领域。
背景技术
在许多工业生产中，会产生大量泡沫，这些泡沫严重影响工业生产流程，降低生产效率，影响产品质量，甚至导致生产无法正常进行，克服这些泡沫对工业生产的不利影响就要设法消除泡沫和抑制泡沫的产生，加入消泡剂是一种既简便、又经济的消泡方式。
目前常见的消泡剂品种有：聚醚型、有机硅型、非硅型和硅醚混合型。聚醚消泡剂即聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物是一种价廉的消泡剂，但存在致命的缺点就是破泡率低；有机硅消泡剂消、抑泡性能俱佳，其制备的关键技术是乳化技术，其乳化问题非常复杂，若乳化不完全，则降低消泡剂性能。非硅型消泡剂的应用范围受限。聚醚改性聚硅氧烷消泡剂是近年来消泡剂领域的研究热点，它是将聚醚通过接枝的方法接到聚硅氧烷链上，它将有机硅消泡剂和聚醚消泡剂的优点有机结合起来，属于硅醚混合型消泡剂。它不仅具有有机硅类消泡剂消泡效力强、表面张力低、挥发性低、无毒、无污染、生理惰性等特点，而且还具有聚醚类消泡剂的耐高温、耐强碱性等特性，是一种性能优良，有广阔应用前景的消泡剂。在硅醚共聚物的分子中，硅氧烷段是亲油基，聚醚段是亲水基。聚醚链段中聚环氧乙烷链节能提供亲水性和起泡性，聚环氧丙烷链节能提供疏水性和渗透力，对降低表面张力有较强的作用。
纯粹的聚醚改性聚硅氧烷消泡剂，消泡效果没有有机硅消泡剂的效果好，目前聚醚改性聚硅氧烷多作为消泡成分的一个组分，外加大量的乳化剂进行乳化制得产品，一般配方复杂，并不能完全发挥聚醚改性聚硅氧烷的优良性能。例如，中国专利CN101757804A(一种用于制糖工业的消泡剂制备)采用低粘度硅脂、高粘度硅脂、聚醚改性聚硅氧烷和普通碳链乳化剂制备了用于制糖工业的消泡剂乳液。中国专利CN100549295C(一种箱板纸抄纸用消泡剂)采用硅聚醚、有机烃消泡混合物、脂肪醇、脂肪醇聚醚、脂肪酸聚醚等制备了一种箱板纸抄纸用消泡剂。目前，国内厂家聚醚改性聚硅氧烷消泡剂复配技术单一，其消泡活性组分多以二甲基硅油为主，且配以复杂多种乳化剂，高效的聚醚改性有机硅成分所占比例较小，这样制备的消泡剂无法发挥聚醚改性聚硅氧烷的耐高温、耐酸碱等优良性能，消泡剂的消、抑泡性能较差，与国外产品的差距明显。
本发明以聚醚改性聚硅氧烷作为唯一乳化剂，对二甲基硅油、氟硅油复合物进行乳化制得乳液型消泡剂，此消泡剂消泡能力强，抑泡时间长，适用范围广，可用于多种泡沫体系，适用于强酸碱、高温等苛刻条件下的消、抑泡。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效消泡剂及其制备方法。具体涉及一种以二甲基硅油、氟硅油、疏水白炭黑和聚醚改性聚硅氧烷乳化剂为主要原料，制备一种高效消泡剂的方法。该方法工艺简单，可大规模制备，具有较高的实际应用价值
为实现这样的目的，本发明采用的技术方案为：
本发明提供一种高效消泡剂，以重量份计其组成为：
Figure BSA00000779392300021
优选地，所述的二甲基硅油的粘度为100～50000cst。
优选地，所述的氟硅油为甲基氟硅油、乙烯基氟硅油、端含氢氟硅油的一种或几种的混合物。
优选地，所述的疏水白炭黑为经过有机硅偶联剂疏水处理的白炭黑。
优选地，所述的聚醚改性聚硅氧烷乳化剂的结构为：
Figure BSA00000779392300022
式中，m为1～50的整数，n为1～300的整数，a和b为1～50的整数。
优选地，所述的增稠剂为聚丙烯酰胺、羟甲基纤维素的一种。
本发明还提供一种高效消泡剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二甲基硅油、氟硅油和疏水白炭黑按计量加入反应釜中，200℃下保温8h，所得产物经胶体磨研磨；
(2)将步骤(1)所得产物与聚醚改性聚硅氧烷乳化剂按计量充分混合，在60～90℃下，缓慢加入水发生转相，所得乳白色产品经胶体磨研磨，制得消泡剂。
本发明所具有的有益效果：
本发明涉及一种高效消泡剂，以二甲基硅油、氟硅油、疏水白炭黑和聚醚改性聚硅氧烷乳化剂为主要原料，制备一种高效消泡剂。消泡活性成分以不同粘度二甲基硅油和氟硅油组合物为主，不同粘度二甲基硅油的复配可以同时增强消泡剂的消泡和抑泡性能，氟硅油的加入可进一步降低消泡剂体系的表面张力，从而提高消泡剂的整体性能，同时提高了消泡剂的耐腐蚀、耐溶剂和耐油性。聚醚改性聚硅氧烷乳化剂即可以较好的乳化消泡活性成分，同时其本身又为很好的消泡成分，进一步提高消泡剂的消泡性能。该消泡剂消泡能力强，抑泡时间长，适用范围广，可应用于多种泡沫体系，适用于强酸碱、高温等苛刻条件下的消、抑泡。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。
实施例1
将500cst二甲基硅油20Kg、1000cst二甲基硅油20Kg、甲基氟硅油5Kg、疏水白炭黑3Kg加入反应釜中，200℃下保温8h，所得产物经胶体磨研磨；将上述产物40Kg与聚醚改性聚硅氧烷乳化剂17Kg充分混合，在70℃下，水加入油中发生转相，加水时维持乳化温度不变，水加完后冷却到室温过胶体磨，再加入增稠剂水溶液将此产品稀释成20％的乳液即可。
实施例2
将500cst二甲基硅油20Kg、1000cst二甲基硅油20Kg、乙烯基氟硅油5Kg、疏水白炭黑3Kg加入反应釜中，200℃下保温8h，所得产物经胶体磨研磨；将上述产物40Kg与聚醚改性聚硅氧烷乳化剂17Kg充分混合，在70℃下，水加入油中发生转相，加水时维持乳化温度不变，水加完后冷却到室温过胶体磨，再加入增稠剂水溶液将此产品稀释成20％的乳液即可。
实施例3
将500cst二甲基硅油20Kg、1000cst二甲基硅油20Kg、甲基氟硅油10Kg、疏水白炭黑4Kg加入反应釜中，200℃下保温8h，所得产物经胶体磨研磨；将上述产物50Kg与聚醚改性聚硅氧烷乳化剂15Kg充分混合，在70℃下，水加入油中发生转相，加水时维持乳化温度不变，水加完后冷却到室温过胶体磨，再加入增稠剂水溶液将此产品稀释成20％的乳液即可。
实施例4
将500cst二甲基硅油20Kg、1000cst二甲基硅油20Kg、乙烯基氟硅油10Kg、疏水白炭黑4Kg加入反应釜中，200℃下保温8h，所得产物经胶体磨研磨；将上述产物50Kg与聚醚改性聚硅氧烷乳化剂10Kg充分混合，在70℃下，水加入油中发生转相，加水时维持乳化温度不变，水加完后冷却到室温过胶体磨，再加入增稠剂水溶液将此产品稀释成20％的乳液即可。
实施例5
将500cst二甲基硅油25Kg、1000cst二甲基硅油15Kg、甲基氟硅油5Kg、疏水白炭黑3Kg加入反应釜中，200℃下保温8h，所得产物经胶体磨研磨；将上述产物40Kg与聚醚改性聚硅氧烷乳化剂17Kg充分混合，在70℃下，水加入油中发生转相，加水时维持乳化温度不变，水加完后冷却到室温过胶体磨，再加入增稠剂水溶液将此产品稀释成30％的乳液即可。
实施例6
将1000cst二甲基硅油40Kg、甲基氟硅油5Kg、疏水白炭黑3Kg加入反应釜中，200℃下保温8h，所得产物经胶体磨研磨；将上述产物50Kg与聚醚改性聚硅氧烷乳化剂20Kg充分混合，在70℃下，水加入油中发生转相，加水时维持乳化温度不变，水加完后冷却到室温过胶体磨，再加入增稠剂水溶液将此产品稀释成30％的乳液即可。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种高效消泡剂，其特征在于以重量份计其组成为：
Figure FSA00000779392200011
。
2.根据权利要求1所述的一种高效消泡剂，其特征在于所述的二甲基硅油的粘度为100～50000cst。
3.根据权利要求1所述的一种高效消泡剂，其特征在于所述的氟硅油为甲基氟硅油、乙烯基氟硅油、端含氢氟硅油的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种高效消泡剂，其特征在于所述的疏水白炭黑为经过有机硅偶联剂疏水处理的白炭黑。
5.根据权利要求1所述的一种高效消泡剂，其特征在于所述的聚醚改性聚硅氧烷乳化剂的结构为：
Figure FSA00000779392200012
式中，m为1～50的整数，n为1～300的整数，a和b为1～50的整数。
6.根据权利要求1所述的一种高效消泡剂，其特征在于所述的增稠剂为聚丙烯酰胺、羟甲基纤维素的一种。
7.一种权利要求1所述的一种高效消泡剂，其特征在于它包括以下步骤：
(1)将二甲基硅油、氟硅油和疏水白炭黑按计量加入反应釜中，200℃下保温8h，所得产物经胶体磨研磨；
(2)将(1)所得产物与聚醚改性聚硅氧烷乳化剂按计量充分混合，在60～90℃下，缓慢加入水发生转相，所得乳白色产品经胶体磨研磨，制得消泡剂。 
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