一种嵌段结构聚醚消泡剂及其制备方法技术

一种嵌段结构聚醚消泡剂，所述消泡剂为由如下组分制备而成的分子结构为 “起始剂+嵌段结构” 的聚合物，所述各组分的质量份数为：催化剂 0.07份；起始剂10份，嵌段结构1000份，异辛酸3份，双氧水1份；所述消泡剂的制备方法，将起始剂和催化剂投入到高压反应釜中，将反应釜密封，抽真空、氮气置换3次，将釜内温度升至80℃，负压脱水30min；升温至120℃，按嵌段结构的顺序分别加入环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷，加入异辛酸，保温搅拌10min，再加入双氧水，保温搅拌10min，降温至60℃，放料即得。本发明专利技术的具有嵌段结构的聚醚消泡剂在工作液中具有较快的分散速度、较好的分散性，使其在金属喷淋清洗用时能发挥出极为优良的消泡性和耐老化性。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌段结构聚醚消泡剂及其制备方法
本专利技术属于化学助剂
，涉及一种消泡剂，具体而言涉及一种嵌段结构聚醚消泡剂及其制备方法以及在金属喷淋清洗中的应用。
技术介绍
金属（如铜、锌等）及金属零件在保存时需通过涂抹防锈油作防锈处理，防锈油的主要成分是油脂和矿物油，而金属在使用前需对其表面进行脱脂处理（即除去金属表面的防锈油）。金属脱脂处理一般采用喷淋清洗或摆动清洗两种方法，喷淋清洗即将金属放入含有脱脂剂的喷淋槽中，通过高压喷淋一段时间，将含防锈油的金属清洗干净；摆动清洗是将金属放入含有脱脂剂的槽液中，通过摆动金属达到清洗干净的目的。脱脂剂主要由碱性物质（如NaOH）、多种表面活性剂（如脂肪醇聚氧乙烯醚）以及消泡剂组成。在金属清洗中，由于高压喷淋或强烈摆动作用，会将大量空气带入槽液内，空气会分散于液体中，形成以空气为分散相，以液体为分散介质体系。液体中的气泡上升至液面，形成大量液体构成的以液膜隔开气体的起泡聚集物（即泡沫）；同时，由于皂化反应也会产生大量的泡沫，大量泡沫的产生将直接影响金属的清洗效果、清洗效率，并造成脱脂剂的损失。因此，需在脱脂剂中加入少量的消泡剂，减少和已知泡沫的产生，这就要求消泡剂具有消除和抑制泡沫产生的作用。消泡剂是一类表面张力较低的物质，当消泡剂与泡膜接触后，会迅速在泡膜表面铺展，消泡剂分子取代了泡沫表面上原有的起泡剂分子，形成的新的液膜由于表面不均一性较强，导致新液膜强度很低，泡沫稳定性下降，易于被破坏。同时，消泡剂在清洗过程中还需体现出较强的抑泡作用，由于消泡剂比起泡剂有更强的表面活性，更低的表面张力，优先吸附在气/液界面的泡膜液膜上，消泡剂自身表面不均一性较强，所形成的泡膜弹性较差，所以泡沫的不稳定性较高，产生了抑泡作用。抑泡作用还与消泡剂在水中溶解度大小相关：对于溶解度大的消泡剂来说，一般只起一次性消泡作用，当消泡剂被溶解后，消泡作用可能完全消失，泡沫又会重新产生；溶解度小或者不溶的消泡剂在第一次破泡后，仍然以不溶解的状态存在于起泡体系中，这时消泡剂不但能抑制体系产生泡沫，而且能对产生的泡沫起到再次的消泡作用。消泡剂按组成不同大概分为含硅消泡剂、含氟消泡剂、聚醚消泡剂等。含硅消泡剂消泡效果好，但使用后会在金属表面形成硅斑，不适合在金属脱脂剂中使用；含氟消泡剂消泡、抑泡效果好，但成本过高，对金属表面有一定的腐蚀性；聚醚消泡剂消泡效果不及前两类，但其具有优异的抑泡性，且对清洗效果无影响，因此，大量的应用于金属脱脂剂中。目前，聚醚消泡剂主要是以直链醇或胺为起始剂，以环氧丙烷或不同比例的环氧乙烷和环氧丙烷的直链结构的嵌段聚合物。聚醚消泡剂主要有以下几类：1)GP型消泡剂，以二元或三元醇（甘油或丙二醇）为起始剂，由环氧丙烷进行加成聚合而成的聚氧化丙烯甘油醚国内称为GP，此类消泡剂亲水性差，在发泡体系中溶解度小，影响消泡、抑泡及脱脂效果，存在消泡剂挂壁现象，所以不宜用于喷淋脱脂剂；2)GPE型消泡剂，国内称之为泡敌，在GP型消泡剂的聚丙二醇链接末段继续加成环氧乙烷，使链端是亲水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油醚，GPE型消泡剂亲水性较好，在发泡介质中易铺展，消泡能力强，但溶解度也较大，消泡活性维持时间短，初期抑泡性尚可满足喷淋使用要求，长期抑泡性较差，无法满足喷淋现场的连续化生产。此外，国内外还有以丁醇为起始剂的聚氧乙烯聚氧丙烯单丁基醚，商品名消泡剂XD-4000；以乙二醇或丙二醇为起始剂的品种有美国Wagndott公司生产的Pluronics系列聚醚；以胺为起始剂的聚醚消泡剂国内称为BAPE，国外称为Tetronic。现有的聚醚消泡剂产品存在以下几点不足：第一，部分产品由于主要原料为PO，导致产品在工作液中分散较慢，甚至难以分散，出现消泡剂挂在工作槽壁上，造成了起始喷淋泡沫较高的现象；第二、部分产品以EO封端，EO为亲水链段，消泡剂过度亲水，溶于工作液中，使消泡剂成为泡沫的一部分，导致消泡、抑泡作用减弱；因此，上述消泡剂应用于金属喷淋清洗过程中，普遍存在起始泡沫高度较高、消泡和抑泡性能较差的问题，无法满足其在金属喷淋清洗中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种嵌段结构聚醚消泡剂及其制备方法，可发挥显著优良的消泡性（抑泡、破泡效果），特别是作为金属喷淋清洗用时能发挥极为优良的消泡性和耐老化性，同时还具有对脱脂剂的清洗效果无影响、环境友好等诸多优点。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种嵌段结构聚醚消泡剂，所述消泡剂为由如下组分制备而成的分子结构为“起始剂+嵌段结构”的聚合物，所述各组分的质量份数为：催化剂0.07份；起始剂10份，嵌段结构1000份，异辛酸3份，双氧水1份；所述起始剂为三羟甲基丙烷；所述嵌段结构为环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷中的两种或三种聚合而成。进一步的：所述的分子结构为：起始剂+EO+PO+BO；进一步的：所述的分子结构为：起始剂+PO+EO+BO；进一步的：所述的分子结构为：起始剂+BO+EO+PO；进一步的：所述的分子结构为：起始剂+EO+PO+EO+BO+PO；进一步的：所述的分子结构为：起始剂+PO+EO+BO+PO+EO+PO+BO；进一步的：所述的分子结构为：起始剂+BO+EO+BO+PO+EO+PO+BO；进一步的：上述结构中，EO、PO、BO的摩尔比为：EO：PO：BO=1：5：10。如上所述消泡剂的制备方法，包括如下步骤：步骤1、将起始剂和催化剂投入到高压反应釜中，将反应釜密封，抽真空、氮气置换3次，然后抽真空至负压为-0.08MPa；步骤2、将釜内温度升至80℃，负压脱水30min；升温至120℃，按嵌段结构的顺序分别加入环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷，并在前一种加入后反应至压力不再发生变化后；加入后一种，直到全部加完并反应至压力不再发生变化，即聚合反应结束；步骤3、将温度降至100℃，加入异辛酸，保温搅拌10min，再加入双氧水，保温搅拌10min，降温至60℃，放料即得。本专利技术还公开了如上所述的消泡剂在金属喷淋清洗中的应用。本专利技术的优点是：本专利技术采用不同的环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷（EO、PO、BO）嵌段顺序及比例，合成了聚醚消泡剂，分子链中的BO链段作为疏水链段、EO为亲水链段、PO为疏水链段，不同属性的链段按照一定的顺序交替连接，使本专利技术得到的消泡剂产品在工作液中具有较好的亲水亲油平衡值及在工作液中的分散速度，本专利技术得到的聚醚消泡剂可以快速的分散在工作液中，消泡剂分子可以较快的速度进入工作液中泡沫的表面，使其发挥极佳的消泡和抑泡作用。本专利技术的具有嵌段结构的聚醚消泡剂在工作液中具有较快的分散速度、较好的分散性，使其在金属喷淋清洗用时能发挥出极为优良的消泡性和耐老化性。具体实施例下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明，以下所述，仅是对本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的
技术实现思路
加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本专利技术方案内容，依据本专利技术的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本专利技术的保护范围内。实施例1一种嵌段结构聚醚消泡剂，所述消泡剂为由如下组分制备而成的分子结构为“三羟甲基丙烷+EO+PO+BO”的聚合物，其中环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)、环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌段结构聚醚消泡剂，其特征在于：所述消泡剂为由如下组分制备而成的分子结构为起始剂+嵌段结构的聚合物，所述各组分的质量份数比为：催化剂 0.07份；起始剂 10份，嵌段结构1000份，异辛酸 3份，双氧水 1份；所述起始剂为三羟甲基丙烷；所述嵌段结构为环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷中的两种或三种聚合而成。

【技术特征摘要】
1.一种嵌段结构聚醚消泡剂，其特征在于：所述消泡剂为由如下组分制备而成的分子结构为起始剂+嵌段结构的聚合物，所述各组分的质量份数比为：催化剂0.07份；起始剂10份，嵌段结构1000份，异辛酸3份，双氧水1份；所述起始剂为三羟甲基丙烷；所述嵌段结构为环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷中的两种或三种聚合而成。2.根据权利要求1所述的嵌段结构聚醚消泡剂，其特征在于：所述的嵌段结构为：EO+PO+BO、PO+EO+BO、BO+EO+PO、EO+PO+EO+BO+PO、PO+EO+BO+PO+EO+PO+BO、BO+EO+BO+PO+EO+PO+BO中的一种。3.根据权利要求2所述的嵌段结构聚醚消泡剂，其特征在于：所述的EO、PO、BO的摩尔比为：EO：PO：BO=1：5：10。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：金燚，蔡政，谢赟，刘洋，石磊，
申请(专利权)人：沈阳浩博实业有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21