一种有机硅控泡组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种有机硅控泡组合物的制备，它包括“足球型”改性聚硅氧烷、控泡活性物、含羟基聚硅氧烷、聚醚等组份，很好地解决了有机硅聚合物与聚醚的不相容的问题，比“耙型”、“线型”改性聚硅氧烷具有明显的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种有机硅控泡组合物
本专利技术涉及一种均一、稳定的聚硅氧烷、“足球型”改性聚硅氧烷、聚醚的控泡组合物的制备方法，隶属于精细化工制剂

技术介绍
消泡剂是化学工业中不可缺少的助剂之一。按照活性成分的不同，消泡剂可以分为有机硅、聚醚、脂肪醇、矿物油等几大类，有机硅消泡剂是众所周知的消除表面活性剂的高效消泡剂，广泛应用于纺织工业、纸浆造纸、污水处理、工业清洗、日化、石油开采等领域。聚醚和聚硅氧烷的复配消泡剂也是一支重要的消泡剂的产品，通过调整聚硅氧烷和聚醚的用量可以得到一系列的产品，满足不同的应用领域的需要。一般地，将聚硅氧烷和聚醚可以通过机械乳化的方法制备成不同含量的O/W乳液，但是在有些忌水的体系中，只能选择将聚硅氧烷和聚醚混合分散的方法。制备成O/W乳液时，可以通过粘度的调整等方法来解决分层的问题，但是对于不含水的混合物来说，就很难得到比较均一的混合物，在储存的过程中很容易出现析出和沉淀的现象，影响用户的使用。一般地，这种类型的消泡剂组合物由聚硅氧烷控泡组合物、硅聚醚和聚醚组成，CN201010211308.5介绍的在合成硅聚醚的过程中加入聚硅氧烷，然后再升温保温通过提高硅聚醚粘度的方法来解决这个问题，得到的产品依然是稳定性不好。CA2238225A1是借助于高速搅拌分散和卡波姆将的作用将小粘度的硅膏分散于聚丙二醇中，得到的产品粘度较大，长时间摆放后也容易析出。这没有从根本上解决这个问题。分析其根本的原因是分子结构的不相容。本专利技术人通过大量的试验发现，用“足球型”聚醚改性聚硅氧烷来代替“耙型”、“线型”聚醚改性聚硅氧烷，既能有效包裹控泡活性物，又能很好的帮助其分散，大大提高了产品的稳定性。
技术实现思路
一种有机硅控泡组合物提供了一种基于“足球型”改性聚硅氧烷、控泡活性物、含羟基聚硅氧烷、聚醚的有机硅控泡组合物，很好地解决了有机硅聚合物与聚醚的不相容的问题，比“耙型”、“线型”改性聚硅氧烷具有明显的优势。技术方案：一种有机硅控泡组合物，其特征在于它主要包括“足球型”改性聚硅氧烷、控泡活性物、含羟基聚硅氧烷和聚醚。、“足球型”改性聚硅氧烷所述的“足球型”改性聚硅氧烷结构通式如下：（Ⅰ）将结构通式简写成：（Ⅱ）式（Ⅰ）的“足球型”改性聚硅氧烷中，下标a，b，c是几个链节的聚合度，G为聚硅氧烷的改性基团，包括聚醚、烷基、芳基；（1）聚醚的结构通式为：—C3H6O(EO)d(PO)eR1，其中下标d和e分别为EO和PO的平均聚合度，取值为1~20；R1为封端基团，包括氢原子、甲基或异丁基；（2）烷基指的是碳原子为2~30的直链、支链和环状的饱和烃，包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基、二十四烷基、二十六烷基、二十八烷基、三十烷基；（3）芳基包括α-甲基苯乙基和苯乙基；“足球型”改性聚硅氧烷中的改性基团G相同或不同，至少有一个聚醚基团存在。式（Ⅱ）的“足球型”改性聚硅氧烷由式（Ⅲ）的含氢聚硅氧烷和含α-不饱和碳碳双键的物质在氯铂酸的催化作用下发生硅氢加成得到，在一般的技术性资料上都可以查到。（Ⅲ）所述的含氢聚硅氧烷的式（Ⅲ）在25℃时的动力粘度为100~10,000mPa·s。式（Ⅲ）中的含氢聚硅氧烷由四甲基环四硅氧烷（D4H）和下式（Ⅳ）端乙烯基侧含氢聚硅氧烷在氯铂酸的作用下反应制得：Vi(Me)2SiO(SiMe2O)a(SiMeHO)bSiMe2Vi（Ⅳ）式（Ⅳ）中，Me为甲基，Vi为乙烯基；a和b分别为两个链节的聚合度，a为4~1,000的整数；b为2~500的整数，所述的端乙烯基侧含氢聚硅氧烷在25℃时的动力粘度为10~5,000mPa·s。所述的“足球型”改性聚硅氧烷式（Ⅰ）在25℃时的动力粘度为1000~50,000mPa·s，用量为有机硅控泡组合物总质量的0.5~30%。所述的“足球型”改性聚硅氧烷的制备方法如下：将四甲基环四硅氧烷（D4H）和端乙烯基侧含氢聚硅氧烷投入到容器中，升高温度至40~90℃，加入2~10ppm的催化剂氯铂酸/异丙醇溶液在温度为80~100℃保温10~60min，然后加入改性物质，在100~150℃之间发生化学反应，直至产物透明。B、控泡活性物所述的控泡活性物一般由聚有机硅氧烷、白炭黑、硅树脂和催化剂组成。聚有机硅氧烷的结构通式如下：R2Me2SiO[R3MeSiO]f[Me2SiO]gSiMe2R2（Ⅴ）式（Ⅴ）中，f和g分别是两个链节的聚合度，其取值决定了聚有机硅氧烷的粘度，粘度取值为0.65~1,000,000mPa·s。R2和R3为相同或不同取代基，这些取代基选自：（1）碳原子数为1~30的烷基，包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基、二十四烷基、二十六烷基、二十八烷基、三十烷基；（2）芳基，包括α-甲基苯乙基和苯乙基；（3）羟基；（4）烯烃，包括碳原子数为2~20的α-烯烃，如乙烯、丙烯、α-丁烯、α-己烯、α-癸烯。所述的控泡活性物的合成工艺再一般技术文献资料上都能查询得到，用量为有机硅控泡组合物总质量的0.5~30%。C、含羟基聚硅氧烷所述的含羟基聚硅氧烷的结构通式如下：（1）含端侧羟基聚硅氧烷的结构式：(HO)Me2SiO[Me(HO)SiO]h[Me2SiO]iSiMe2(OH)（Ⅵ）或（2）含端羟基聚硅氧烷的结构式：(HO)Me2SiO[Me2SiO]jSiMe2(OH)（Ⅶ）式（Ⅵ）、（Ⅶ）中，下标h、i、j是链节的聚合度，取5~500的整数，每个分子具有至少2个Si-OH基团存在。所述的含羟基聚硅氧烷在25℃时的动力粘度为10～1,000mPa·s。所述的含羟基聚硅氧烷的用量为有机硅控泡组合物总质量的1~20%。D、聚醚所述的聚醚是有机硅控泡组合物中的连续相，结构通式如下：MO(EO)k(PO)lR4（Ⅷ）式（Ⅷ）中，R4是氢原子或一价的取代或非取代的碳原子数为1～4的烃基，包括甲基、乙基、丁基，优选80%以上的取代基团R4是氢原子。MO-为聚醚的起始剂中的基团，为碳原子数为2~30的烷氧基。具体地，起始剂包括乙二醇、丙二醇、丙三醇、丙烯醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇、癸醇、十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、二十醇、二十二醇、二十四醇、二十六醇、二十八醇、三十醇，这些醇单独使用或混合使用。式（Ⅷ）中，k、l为聚合度，k为1~40的整数；l为1~40的整数。根据取值的不同制备出不同浊点不同分子量的系列聚醚。所述聚醚单独使用或混合使用，用量为有机硅控泡组合物总质量的35～90%。在工艺实施过程中，所述的聚醚分成两部分加入，第一部分为聚醚总质量的10~40%；第二部分为聚醚总质量的60~90%。除了上述“足球型”改性聚硅氧烷、控泡活性物、含羟基聚硅氧烷和聚醚四个组份之外，还可以向其中进一步加入其它组份，如水、防腐剂、低分子醇等等物质。所述的一种有机硅控泡组合物，其制备方法如下：（1）室温下将“足球型”改性聚硅氧烷A加入到容器中，控制转速为200~3000rpm，在0.5~1h缓慢加入控泡活性物B，然后在60~140℃保温0.5~2h，并通过胶体磨循环研磨分散，形成B/A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机硅控泡组合物，其特征在于，它包括“足球型”改性聚硅氧烷、控泡活性物、含羟基聚硅氧烷和聚醚：A、“足球型”改性聚硅氧烷，所述的“足球型”改性聚硅氧烷的用量为有机硅控泡组合物总质量的0.5~30%；B、控泡活性物，所述的控泡活性物由聚有机硅氧烷、白炭黑、硅树脂和催化剂组成，用量为有机硅控泡组合物总质量的0.5~30%；C、含羟基聚硅氧烷，所述的含羟基聚硅氧烷的用量为有机硅控泡组合物总质量的1~20%；D、聚醚，所述聚醚单独使用或混合使用，用量为有机硅控泡组合物总质量的35～90%；所述的一种有机硅控泡组合物，其制备方法如下：室温下将“足球型”改性聚硅氧烷A加入到容器中，控制转速为200~3000rpm，在0.5~1h缓慢加入控泡活性物B，然后在60~140℃保温0.5~2h，并通过胶体磨循环研磨分散，形成B/A（A包B）的结构；保温结束后向上述混合物（1）中加入含羟基聚硅氧烷C和第一部分聚醚，在300~1000rpm的转速下控制温度为90~120℃，保温0.5~1h；最后再通过强剪切设备，使得物料进一步混合均匀，并用第二部分的聚醚稀释上述混合物（2），就得到本专利技术的有机硅控泡组合物。...

【技术特征摘要】
1.一种有机硅控泡组合物，其特征在于，它包括“足球型”改性聚硅氧烷、控泡活性物、含羟基聚硅氧烷和聚醚：A、“足球型”改性聚硅氧烷，所述的“足球型”改性聚硅氧烷的用量为有机硅控泡组合物总质量的0.5~30%；B、控泡活性物，所述的控泡活性物由聚有机硅氧烷、白炭黑、硅树脂和催化剂组成，用量为有机硅控泡组合物总质量的0.5~30%；C、含羟基聚硅氧烷，所述的含羟基聚硅氧烷的用量为有机硅控泡组合物总质量的1~20%；D、聚醚，所述聚醚单独使用或混合使用，用量为有机硅控泡组合物总质量的35～90%；所述的一种有机硅控泡组合物，其制备方法如下：室温下将“足球型”改性聚硅氧烷A加入到容器中，控制转速为200~3000rpm，在0.5~1h缓慢加入控泡活性物B，然后在60~140℃保温0.5~2h，并通过胶体磨循环研磨分散，形成B/A（A包B）的结构；保温结束后向上述混合物（1）中加入含羟基聚硅氧烷C和第一部分聚醚，在300~1000rpm的转速下控制温度为90~120℃，保温0.5~1h；最后再通过强剪切设备，使得物料进一步混合均匀，并用第二部分的聚醚稀释上述混合物（2），就得到本发明的有机硅控泡组合物。2.根据权利要求1所述的一种有机硅控泡组合物，其特征在于，所述的“足球型”改性聚硅氧烷结构通式如下：（Ⅰ）将结构通式简写成：（Ⅱ）式（Ⅰ）和（Ⅱ）中的“足球型”改性聚硅氧烷中，下标a，b，c是几个链节的聚合度，G为聚硅氧烷的改性基团，包括聚醚、烷基、芳基；“足球型”改性聚硅氧烷中的改性基团G相同或不同，至少有一个聚醚基团存在；所述的“足球型”改性聚硅氧烷在25℃时的动力粘度为1,000~50,000mPa·s。3.根据权利要求2所述的“足球型”改性聚硅氧烷，其特征在于，（1）改性基团G为聚醚时，结构通式为：—C3H6O(EO)d(PO)eR1其中下标d和e分别为EO和PO的平均聚合度，取值为1~20；R1为封端基团，包括氢原子、甲基或异丁基；（2）改性基团G为烷基时，指的是碳原子为2~30的直链、支链和环状的饱和烃，包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基、二十四烷基、二十六烷基、二十八烷基、三十烷基；（3）改性基团G为芳基时，包括α-甲基苯乙基和苯乙基。4.根据权利要求2所述的“足球型”改性聚硅氧烷，其特征在于，它由式（Ⅲ）的含氢聚硅氧烷和含α-不饱和碳碳双键的物质在氯铂酸的催化作用下发生硅氢加成得到：（Ⅲ）所述的式（Ⅲ）含氢聚硅氧烷在25℃时的动力粘度为100~10,000mPa·s。5.根据权利要求6所述的式（Ⅲ）的含氢聚硅氧烷，其特征在于，它由四甲基环四硅氧烷（D4H）和式（Ⅳ）端乙烯基侧含氢聚硅氧烷在氯铂酸的作用下反应制得：Vi(Me)2SiO(SiMe2O)a(SiM...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：南京瑞思化学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32