一种聚醚消泡剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚醚消泡剂，所述消泡剂以多官能度、具有支化结构、含有活泼氢端基和疏水端基的化合物为起始剂与环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷在催化剂的作用下进行聚合反应，反应产物经中和剂中和后再经漂白剂脱色处理而成；所述的消泡剂的制备方法，把起始剂和催化剂投入到高压反应釜中，将反应釜密封，抽真空至‑0.08MPa、充氮气置换，反复3次；然后，按顺序分别滴加环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷；最后，将温度降至100℃，加入中和剂，保温搅拌10min，再加入脱色剂，保温搅拌10min，降温至60℃，放料即得到产品。所得消泡剂的短期消泡速度和长期消泡的性能变化即耐老化性同时得到保证。

A polyether defoamer and its preparation method

The invention discloses a polyether defoaming agent, the elimination of foaming agent polyfunctional compounds, with branched structure, containing active hydrogen group and the hydrophobic group as initiator and ethylene oxide, propylene oxide, epoxybutane polymerization reaction under the action of a catalyst, reaction product with neutralizing agent after neutralization the decolorization of bleaching agent and defoaming agent; the preparation method, the initiator and catalyst into a high-pressure reaction kettle, the reaction kettle is sealed, vacuum to 0.08MPa, nitrogen replacement, repeated 3 times; then, according to the order of adding epoxy ethane and epoxy propane butane and finally, the epoxy; temperature to 100 DEG C, adding neutralizing agent, stirring 10min, adding bleaching agent, stirring 10min, cooling to 60 DEG C, discharging the product. The short-term defoaming speed of the defoamer and the performance change of the long term defoaming are guaranteed at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种聚醚消泡剂及其制备方法
本专利技术属于精细化工领域，具体而言涉及一种用于金属脱脂剂中的聚醚消泡剂及其制备方法。
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。基于上述原因，急需开发了一种用于金属脱脂剂中全新、具有高效、长期稳定消抑泡特点的无硅嵌段聚醚类消泡剂。
技术实现思路
本专利技术提供一种合成聚醚消泡剂的制备方法，所制备的消泡剂具有消泡性强、抑泡性稳定，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方案实现的：一种聚醚消泡剂，所述消泡剂以多官能度、具有支化结构、含有活泼氢端基和疏水端基的化合物为起始剂与环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷在催化剂的作用下进行聚合反应，反应产物经中和剂中和后再经漂白剂脱色处理而成；所述消泡剂中，各组分的质量份数为：起始剂：10份；环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷：800-2700份；催化剂：0.05-0.1份中和剂：2.7-8.2份漂白剂：1.3-2.7份优选的：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-C9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或者异构烷烃。优选的：所述的起始剂结构为：，其中R1为疏水基，为C1-C13的烷烃或具有支化结构的异构烷烃或带有芳环的烷烃，R2、R3、R4为烷烃或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。优选的：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。优选的：所述的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾中的一种或几种。优选的：所述的中和剂为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异辛酸、草酸、盐酸、磷酸、硫酸中的一种或几种。优选的：所述的脱色剂为双氧水。一种消泡剂的制备方法：首先，把起始剂和催化剂投入到高压反应釜中，将反应釜密封，抽真空至-0.08MPa、充氮气置换，反复3次；然后，抽真空至负压-0.08MPa；将釜内温度升至80℃，保压30min脱去水分；升温至120℃，开始聚合反应，按顺序分别滴加环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷；滴加完毕后反应至压力稳定，即聚合反应结束；最后，将温度降至100℃，加入中和剂，保温搅拌10min，再加入脱色剂，保温搅拌10min，降温至60℃，放料即得到产品。上述消泡剂在金属脱脂剂中的应用。起始剂的结构决定了消泡剂的分子链结构，起始剂为支化结构，所合成消泡剂的分子链即为支化结构；起始剂支化度越多，所合成消泡剂的分子链即成为网状结构。同时，需保证起始剂至少一端连接的是疏水基，R1为疏水基，可以是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或者异构烷烃，R2，R3，R4为烷烃或者任意具有支化结构的异构烷烃，末端为具有活泼氢原子的醇羟基或氨基。三羟甲基丙烷、三聚氰胺、季戊四醇、二乙烯三胺、三乙烯四胺等具有上述结构的有机物可以单独作为起始剂，或者任意几种以任意比例混合做为起始剂均可。消泡剂支链分子中的聚醚结构以及排列结构将显著影响消泡剂的HLB值、浊点、消泡性能、抑泡性能。如三个憎水基团不在同一平面、同一方向上，构成了不规整、间断的憎水、亲水结构，导致泡沫表面存在不同方向的表面张力的作用，易于泡沫的破灭。采用环氧乙烷、环氧丙烷以及环氧丁烷为主要原料，消泡剂分子中EO、PO与BO的比例影响消泡剂分子的亲水亲油平衡值。消泡剂分子保证亲油性的同时，也要与发泡体系有较好的亲和力；消泡剂分子中，EO为分子链的亲水链段，PO和BO构成了分子链的亲油链段，PO以及BO的加成数越多，消泡剂分子的亲油性越强，EO的加成数越多，消泡剂分子的亲水性越强，与发泡液的亲和力越好，这样有利于消泡剂分子进入泡沫的表面，由于消泡剂与发泡液的表面张力不同，发挥破泡的作用。两者也影响着消泡剂的浊点等基础性能，通常PO和BO加成数越多，消泡剂分子的浊点越低，EO的加成数越多，消泡剂分子的浊点越高，消泡剂的浊点越低产品的抑泡性、消泡性越好。消泡剂分子中EO、PO和BO的嵌段顺序对其抑泡、消泡性能有较大的影响。分子链中含有EO链段，可以保证与发泡液的亲和力，但EO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚醚消泡剂，其特征在于：所述消泡剂以多官能度、具有支化结构、含有活泼氢端基和疏水端基的化合物为起始剂与环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷在催化剂的作用下进行聚合反应，反应产物经中和剂中和后再经漂白剂脱色处理而成；所述消泡剂中，各组分的质量份数为：起始剂：10份；环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷：800‑2700份；催化剂：0.05‑0.1份；中和剂：2.7‑8.2份；漂白剂：1.3‑2.7份。

【技术特征摘要】
1.一种聚醚消泡剂，其特征在于：所述消泡剂以多官能度、具有支化结构、含有活泼氢端基和疏水端基的化合物为起始剂与环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷在催化剂的作用下进行聚合反应，反应产物经中和剂中和后再经漂白剂脱色处理而成；所述消泡剂中，各组分的质量份数为：起始剂：10份；环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷：800-2700份；催化剂：0.05-0.1份；中和剂：2.7-8.2份；漂白剂：1.3-2.7份。2.根据权利要求1所述的聚醚消泡剂，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-C9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或者异构烷烃。3.根据权利要求1所述的聚醚消泡剂，其特征在于：所述的起始剂结构为：，其中R1为疏水基，为C1-C13的烷烃或具有支化结构的异构烷烃或带有芳环的烷烃，R2、R3、R4为烷烃或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。4.根据权利要求1所述的聚醚消泡剂，其特征在于：所述的起始...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡政，万修倩，刘洋，
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