一种支化结构聚醚消泡剂及其制备方法技术

一种支化结构聚醚消泡剂，由如下组分制备而成的分子结构为起始剂+PO+EO+BO结构的聚合物，所述各组分及质量份数为：氢氧化钾 0.07份；起始剂 10份，PO+EO+BO 1500份，异辛酸 3份，双氧水 1份；所述的消泡剂的制备方法，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，然后抽真空至负压为‑0.08MPa；将釜内温度升至80℃，负压脱水30min；升温至120℃，按顺序分别加入环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷：首先加PO，再加入EO，最后加入BO，反应至压力不再发生变化；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。本发明专利技术得到的消泡剂，在金属喷淋清洗中具有更优越的消泡和抑泡作用。

【技术实现步骤摘要】
一种支化结构聚醚消泡剂及其制备方法
本专利技术属于化学助剂
，具体涉及一种支化结构聚醚消泡剂的制备方法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的，形成了以空气为分散相，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，减少和抑制泡沫的产生，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膜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。上述消泡剂均属于直链结构聚醚消泡剂，该类型消泡剂分子链结构较规整，在应用过程中存在起始泡沫高度较高，抑泡时间较短，消泡效率较低，耐老化性能较差的问题。基于上述原因，本专利技术采用支化结构为异构醇/氨或者带有芳环的异构醇/氨或者酚为起始剂，合成具有支化结构的聚醚消泡剂，该消泡剂的分子链为不规整结构，可显著提升消泡剂的消泡效率。本专利技术的聚醚消泡剂可发挥出显著优良的消泡性（抑泡、破泡效果）。特别是作为金属喷淋清洗用时能发挥出极为优良的消泡性和耐老化性（长时间连续喷淋下，消泡剂在防锈油浓度不断增加的情况下，所能发挥的消泡、抑泡作用）。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种具有支化结构聚醚消泡剂的制备方法，所制备的消泡剂具有特殊的支链结构，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，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：一种支化结构聚醚消泡剂，所述消泡剂为由如下组分制备而成的分子结构为起始剂+PO+EO+BO结构的聚合物，所述各组分及质量份数为：氢氧化钾0.07份；起始剂10份，EO+PO+BO1500份，异辛酸3份，双氧水1份；其中PO、EO、BO的摩尔比为：PO：EO：PO=5：1：5；所述起始剂是具有多官能度、支化结构、含有活泼氢端基和疏水端基的化合物。进一步：所述的多官能度为三官能度、四官能度或五官能度；所述的支化结构为异构醇/氨或酚；所述的活泼氢端基为-OH、-NH2；所述的疏水端基为C1-C13的烷烃或者任意具有支化结构的异构烷烃或者是芳环。进一步：所述的起始剂结构如下所示：，其中，R1为疏水基，是主链为C1-C13的烷烃或者任意具有支化结构的异构烷烃或者是带有芳环的烷烃，R2，R3，R4为烷烃或者任意具有支化结构的异构烷烃，X为具有活泼氢原子的醇羟基或氨基。进一步：所述的起始剂为三羟甲基丙烷、三聚氰胺、季戊四醇、二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一种或几种的混合物。本专利技术还公开了如上所述的消泡剂的制备方法，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℃，按顺序分别加入环氧乙烷和环氧丙烷：首先加PO，反应至压力不再发生变化；加入EO，反应至压力不再发生变化；加入BO，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：本方案消泡剂采用的起始剂均为支化结构，且带有末端基为疏水基团，使得到的消泡剂分子链为支化或者网状的不规则链段，消泡剂分子在进入泡沫的液膜表面后，由于结构的不规整，泡沫的液膜上会受到不规则、不同方向的作用力，泡沫会快速破灭；所以，本专利技术得到的消泡剂在金属喷淋清洗过程中具有明显的优势；因此本专利技术得到的消泡剂，在金属喷淋清洗中具有更优越的消泡和抑泡作用。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1一种支化结构聚醚消泡剂，由如下组分制备而成的分子结构为起始剂+PO+EO+BO结构的聚合物，所述各组分及质量份数为：氢氧化钾0.07份；起始剂10份，EO+PO+BO1500份，异辛酸3份，双氧水1份；其中环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)、环氧丁烷(BO)的摩尔比为：PO：EO：BO=5：1：5。所述起始剂为三羟甲基丙烷，三羟甲基丙烷分子式结构为：其中，含有3个活泼氢羟基可以和EO、PO、BO进行聚合反应，可以形成含有三条支链的聚合物；三羟甲基丙烷分子结构中的端甲基并不参与聚合反应，在所合成的消泡剂分子中只是作为疏水基团。按如下方法合成消泡剂：采用10L高压反应釜。首先，把一定量的三羟甲基丙烷和氢氧化钾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；待釜内温度升至80℃，负压脱水30min；升温至120℃，开始聚合反应，按顺序分别滴加一定量的环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷：首先加入PO，反应至压力不再发生变化；加入EO，反应至压力不再本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支化结构聚醚消泡剂，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+PO+EO+BO结构的聚合物，所述各组分及质量份数为：氢氧化钾 0.07份；起始剂 10份，PO+EO+BO 1500份，异辛酸 3份，双氧水 1份；其中PO、EO、BO的摩尔比为：PO：EO：PO =5：1：5；所述起始剂是具有多官能度、支化结构、含有活泼氢端基和疏水端基的化合物。

【技术特征摘要】
1.一种支化结构聚醚消泡剂，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+PO+EO+BO结构的聚合物，所述各组分及质量份数为：氢氧化钾0.07份；起始剂10份，PO+EO+BO1500份，异辛酸3份，双氧水1份；其中PO、EO、BO的摩尔比为：PO：EO：PO=5：1：5；所述起始剂是具有多官能度、支化结构、含有活泼氢端基和疏水端基的化合物。2.根据权利要求1所述支化结构聚醚消泡剂，其特征在于：所述的多官能度为三官能度、四官能度或五官能度；所述的支化结构为异构醇/氨或酚；所述的活泼氢端基为-OH、-NH2；所述的疏水端基为C1-C13的烷烃或者任意具有支化结构的异构烷烃或者是带有芳环的烷烃。3.根据权利要求1所述的支化结构聚醚消泡剂，其特征在于：所述的起始剂结构如下所示：，其中，R1为疏水基，是主链为C1-C13的烷烃或者任意具有支化结构的异构烷烃或者是带有芳环的烷烃，R2，R3，R4为烷烃...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡政，谢赟，刘洋，金燚，牟宗玉，
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