聚硅氧烷消泡剂制造技术

本发明专利技术涉及具有多个硅氧烷基团和至少一个叔酰胺基团的聚硅氧烷作为消泡剂在液体组合物中的用途，所述至少一个叔酰胺基团作为侧和/或末端基共价连接至聚硅氧烷。

Polysiloxane defoamer

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚硅氧烷消泡剂本专利技术涉及聚硅氧烷作为消泡剂的用途，制备涂覆的基材的方法以及聚硅氧烷。泡沫是气体在液体中的分散体。例如，在许多工业过程中，例如在油墨和油漆的制造和应用中，在废水处理中，在造纸中，在纺织工业中以及在聚合中，有必要在制备或加工操作过程中完全抑制或消除不必要的泡沫形成。这可以通过添加所谓的消泡剂来实现，所述消泡剂即使在非常低的浓度下也能够防止或破坏不需要的泡沫。已经提出了许多种类的化合物作为消泡剂，例如硅油，矿物油，疏水聚氧化烯，长链醇以及这些产物彼此的混合物。活性通常通过添加按重量计0.1％至10％的所谓的疏水固体来增强，该疏水固体特别地促进泡沫薄层上的去湿过程，因此非常积极地帮助泡沫崩溃。US8153697B描述了用于水介质的消泡剂，其包含特定的聚酰胺和选自有机油，矿物油和硅氧烷的液体载体。该文件涉及仅用于水介质的消泡剂。EP0450900A描述了具有硅氧烷和亲水吡咯烷酮的特征的N-烷基吡咯烷酮改性的硅氧烷化合物。据描述，该化合物可用于纤维处理剂，泡沫稳定剂和化妆品添加剂领域。EP2301988A2涉及全氟聚醚改性的聚硅氧烷，以及包含它的消泡剂。一些全氟聚醚改性的聚硅氧烷包含叔酰胺基团作为全氟聚醚链段和聚硅氧烷链段之间的连接基团。一直需要在涂料组合物和其他液体组合物中提供改善的消泡性能的消泡剂。有机氟化合物已成为有关环境持久性及其对人体健康影响的讨论主题。因此，优选使用不含有机氟化合物的消泡剂。通常，涂料组合物通过喷涂来施涂，例如使用无空气喷枪和空气辅助喷涂设备。喷涂时，需要从所施涂的涂层中释放出封闭的气泡和泡沫，以获得无缺陷的涂层。在工业涂覆方法中，希望减少要施涂到基材上的各个涂层的数量，并希望使用挥发性有机溶剂含量低且非挥发性成膜组分含量高的涂料组合物。在这样的条件下，由泡沫，特别是所谓的微泡沫的存在引起的涂层缺陷是一个严重的问题。微泡沫是泡沫，其中气泡的直径在约10至约70μm的范围内。已经发现已知的消泡剂不足以防止在困难条件下与微泡沫有关的涂层缺陷。本专利技术试图解决或减轻上述缺点。本专利技术涉及聚硅氧烷作为消泡剂在液体组合物中的用途，其中所述聚硅氧烷具有多个硅氧烷基团和至少一个叔酰胺基团，所述叔酰胺基团作为侧和/或末端基团共价连接至聚硅氧烷。上述用途还可以描述为减少液体组合物中的泡沫的方法，该方法包括以下步骤：将具有多个硅氧烷基团和至少一个叔酰胺基团的聚硅氧烷加入到液体组合物中，所述叔酰胺基团共价连接至聚硅氧烷。已经发现，将具有多个硅氧烷基团和作为侧和/或末端基团共价连接至聚硅氧烷的至少一个叔酰胺基团的聚硅氧烷用作液体组合物中的消泡剂，可以提供改善的消泡性能。当用于液体涂料组合物中时，可以通过喷涂施涂厚的涂层而仅具有少量或甚至没有微泡沫相关的涂层缺陷。消泡剂不需要有机氟化合物的存在。如上所述，聚硅氧烷具有至少一个叔酰胺基团，其作为侧和/或末端基团共价连接至聚硅氧烷。在一些实施方案中，叔酰胺基团是环状酰胺基团。环状叔酰胺基团的合适例子是具有4、5、6或7个环原子的那些，即β-内酰胺，γ-内酰胺，δ-内酰胺和ε-内酰胺。在其他实施方案中，该至少一个叔酰胺基团是非环状酰胺基团。如果聚硅氧烷具有两个或更多个与其共价连接的叔酰胺基团，则各个酰胺基团可以是相同或不同的类型。在一些实施方案中，聚硅氧烷具有与其共价连接的多个环状叔酰胺。在其他进一步的实施方案中，聚硅氧烷具有与其连接的多个非环状叔酰胺。在另一个实施方案中，聚硅氧烷具有与其连接的环状和非环状叔酰胺基团。但是，也可以使用聚硅氧烷的混合物，例如具有一个或多个与其连接的环状叔酰胺的第一聚硅氧烷和具有一个或多个与其连接的非环状叔酰胺的第二聚硅氧烷的混合物。侧和/或末端叔酰胺基团可以沿着聚硅氧烷链在各个位置定位。在一些实施方案中，该至少一个叔酰胺基团作为聚硅氧烷链末端的端基共价连接至聚硅氧烷。替代地，或另外地，该至少一个叔酰胺基团在非末端位置处共价连接至聚硅氧烷。其中几个叔酰胺基团在不同位置从聚硅氧烷链悬垂的聚合物形态也可以称为梳形聚合物。在一些实施方案中，聚硅氧烷还可以具有与其共价连接的伯或仲酰胺基。然而，通常优选伯和仲酰胺基团的含量低。通常，以叔酰胺基团的数量计，聚硅氧烷中非叔酰胺基团的含量在0.0至10.0摩尔％的范围内。优选聚硅氧烷不含或基本上不含非叔酰胺基团。当非叔酰胺基团的含量以叔酰胺基团的数量计为0.0-2.0摩尔％时，认为聚硅氧烷基团本上不含非叔酰胺基团。在一个优选的实施方案中，以叔酰胺基团的数量计，非叔酰胺基团的数量不超过5.0摩尔％。具有多个硅氧烷基团的聚硅氧烷通常具有与其共价连接的1至15个叔酰胺基团。在一个优选的实施方案中，1至10个，更优选2至7个叔酰胺基团共价连接至聚硅氧烷。在一些实施方案中，可以使用具有不同数量的叔酰胺基团的聚硅氧烷的混合物。如果使用这样的混合物，则叔酰胺基团的数量与叔酰胺基团的平均数有关。可以根据已知方法制备具有多个硅氧烷基团和至少一个作为侧和/或末端基团共价连接至聚硅氧烷的叔酰胺基团的聚硅氧烷。在一个实施方案中，所述化合物通过氢化硅烷化反应制备，其中具有多个硅氧烷基团和至少一个Si-H基的聚硅氧烷与具有烯键式不饱和基团的叔酰胺化合物反应。这样的反应通常由金属基催化剂催化。这种氢化硅烷化反应的细节和合适的条件是众所周知的。合适的实例尤其是在EP0450900的实施例2-4中描述。所用的氢化硅烷化催化剂优选为贵金属及其化合物，例如铂，铑和钯及其化合物，更优选为铂化合物。特别优选的铂化合物是六氯铂酸，六氯铂酸的醇溶液，与铂和脂族不饱和烃化合物的配合物；和铂-乙烯基硅氧烷配合物。但是，也可以使用在活性炭上的铂黑和铂。例如，如果使用铂化合物，则优选使用1至50ppm的铂金属。氢化硅烷化通常在以下条件下进行：在室温下将SiH官能聚硅氧烷引入反应器中。然后，在氮气气氛下，将反应器的内容物加热至例如85℃至140℃。添加氢化硅烷化催化剂，例如Karstedt催化剂或其他上述催化剂之一。根据预期的反应放热性质，添加一些或全部烯键式不饱和组分。然后发生的放热反应使温度升高。通常尝试将温度保持在90℃至120℃的范围内。如果计量加入一些或全部烯键式不饱和组分，则以使得温度保持在90℃至120℃范围内的方式进行添加。完全添加后，温度在90℃到120℃保持一段时间。反应的进行可以通过剩余SiH基团的气体体积测定或通过红外光谱法(氢化硅在2150cm-1的吸收带)来监测。如果需要，可以添加如US5,512,640中所述的醇类胶凝抑制剂。本专利技术的聚硅氧烷优选不包含残留的Si-H基团。适用于制备根据本专利技术使用的聚硅氧烷的烯键式不饱和叔酰胺的具体实例是N-乙烯基-2-吡咯烷酮，N-乙烯基己内酰胺，N-烯丙基-2-吡咯烷酮，羟基官能内酰胺的丙烯酸和甲基丙烯酸酯，例如1-(3-羟丙基)-2-吡咯烷酮或1-(2-羟乙基)-2-吡咯烷酮的丙烯酸酯，以及通式为CH2＝CH-C(＝O)-NR12的丙烯酸酰胺，其中R1独立地选自C1至C12烷基，优选地选自C1和C2烷基。当通过烯键式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.聚硅氧烷作为消泡剂在液体组合物中的用途，其中所述聚硅氧烷具有多个硅氧烷基团和至少一个叔酰胺基团，所述叔酰胺基团作为侧和/或末端基团共价连接至聚硅氧烷。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170927 EP 17193412.81.聚硅氧烷作为消泡剂在液体组合物中的用途，其中所述聚硅氧烷具有多个硅氧烷基团和至少一个叔酰胺基团，所述叔酰胺基团作为侧和/或末端基团共价连接至聚硅氧烷。


2.根据权利要求1所述的用途，其中所述叔酰胺基团是环状酰胺基团。


3.根据权利要求1所述的用途，其中所述叔酰胺基团是非环状酰胺基团。


4.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述聚硅氧烷和所述至少一个叔酰胺基团之间的共价键包含基团-Si-O-CHR-，并且其中R表示氢或烷基。


5.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述聚硅氧烷还包含侧和/或末端聚醚链段。


6.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中以叔酰胺基团的数量计，所述聚硅氧烷包含0.0至10.0摩尔％的非叔酰胺基团。


7.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述液体组合物是非水组合物。


8.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述液体组合物是涂料组合物。


9.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述液体组合物是可固化的预聚物组合物。


10.一种制备涂覆的基材的...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·温特迈尔，G·W·让基，M·苏塞贝克，M·库莱萨，D·莱特费尔德，
申请(专利权)人：毕克化学有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE