一种有机硅乳液消泡剂制造技术

本发明专利技术提供了一种有机硅乳液消泡剂，通过硅油及二氧化硅混合得到硅膏，采用Span-Twen乳化体系进行乳化，辅以乳化剂、增稠剂制备有机硅乳液消泡剂，通过调整乳化体系配比及HLB值，得到同时具有良好消泡性和抑泡性及高稳定性的有机硅乳液消泡剂。性的有机硅乳液消泡剂。

【技术实现步骤摘要】
一种有机硅乳液消泡剂


[0001]本专利技术涉及一种有机硅乳液消泡剂，消泡剂属于精细化学品。因此，本专利技术属于精细化工制剂


技术介绍

[0002]泡沫是生活和工作中常见的现象。但在工业生产中有时泡沫会带来很多的危害，例如降低工作效率、延误劳动时间、影响产品质量等。随着工业规模和生产效率的大幅提高，消泡剂消泡得到广泛的应用。目前，消泡剂已经广泛应用造纸、发酵、涂料、印染及废水处理等行业中，成为生产过程中不可缺少的功能性助剂。
[0003]自从德国实验物理学家Quincke首先提出用化学方法来消泡，到目前为止已经历了四次更新换代。第一代消泡剂为矿物油、脂肪酸及脂肪酸酯、脂肪酰胺、低级醇类等有机物，这种有机类消泡剂价格低廉，目前市场上仍在大量使用，但对致密型泡沫的消除能力较差；第二代消泡剂是聚醚类消泡剂，主要有直链聚醚和由醇、氨为起始剂的聚醚或端基酯化的聚醚衍生物，抑泡能力较强，是目前发酵行业应用的主导消泡剂，但破泡率低，需要新加一定量的消泡剂，为了适应消泡要求和操作条件多变的情况，开发了有机硅消泡剂即第三代消泡剂，有机硅类消泡剂一般为聚二甲基硅氧烷，二甲基硅油属于MDnM型的线型聚甲基硅氧烷，分子中为易绕曲的“之”字形链。第四代消泡剂是聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂，是在聚硅氧烷链段上通过改性引入聚醚链段。常用的消泡剂主要分为有机硅消泡剂和非硅消泡剂，有机硅消泡剂是由硅油、乳化剂、增稠剂配以适量的水经机械搅拌乳化而成。有机硅消泡剂因其以下特点而被广泛应用：
①
具有良好的化学惰性，一般不与被消泡的介质发生化学反应；
②
具有正铺展系数，能在发泡系统中的气-液迅速铺展开；
③
具有较低的表面张力；
④
不易被发泡体系中的表面活性剂所增溶。因此，有机硅消泡剂广泛的应用于洗涤剂、造纸、制糖、电镀、化肥、助剂、废水处理等生产过程中的消泡。
[0004]目前，市场上最为常见的消泡剂制备方法主要包括有硅脂混合物添加聚醚硅油、增稠剂和防腐剂等活性物的有机硅消泡剂；聚醚改性有机硅消泡剂组合物；有机硅氧烷主链上接枝树状聚醚基团且复配的有机硅消泡剂；水溶性聚醚改性有机硅消泡剂。这些消泡剂剂虽然有一定效果，但是也存在一定问题；（1）其工艺流程较为复杂，生产成本较高，操作不简便。
[0005]（2）抑泡能力较低，破泡速率较慢。
[0006]本专利技术所要解决的问题针对现有技术的不足，提供一种有机硅乳液型消泡剂，采用双乳化体系制备得到的消泡剂具有消泡迅速、抑泡能力强、高稳定性、性价比高这些优点。

技术实现思路

[0007]本专利技术通过硅油及二氧化硅混合得到硅膏，采用Span-Twen乳化体系进行乳化，辅以乳化剂、增稠剂制备有机硅乳液消泡剂，通过调整乳化体系配比及HLB值，得到同时具有
良好消泡性和抑泡性及高稳定性的有机硅乳液消泡剂。
[0008]技术方案一种有机硅乳液消泡剂，其特征在于它由以下物质组成：A.聚有机硅氧烷本专利技术所述的聚有机硅氧烷结构通式如下：RaSiO(4-a)/2其中a的取值为1.9～2.2，分子结构中的取代基R相同或不同，它包括氢原子、一价的 取代或非取代的碳原子数为1～20的烃基，R为烃基具体的包括：烷基，如甲基、乙基、丙 基、正丙基、丁基、异丁基；芳基，如苯基、苯甲基；烯基，如乙烯基、丙烯基、烯丙基、 环已烯基，从原材料易得的角度考虑，优选80％以上的取代基团R是甲基。该聚有机硅氧烷在25℃时的动力粘度为100～10000mPa
·
s。本专利技术采用的聚有机硅氧烷为三甲基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷。所述聚有机硅氧烷的用量占消泡剂总质量的20%-60%。
[0009]B.二氧化硅其按制造方法分为沉淀法二氧化硅和气相法二氧化硅两种，按表面性质分为亲水二氧化硅和疏水二氧化硅两种。本专利技术优选为疏水沉淀二氧化硅，其比表面积为50～500m2/g。二氧化硅的用量为消泡组合物总质量的2～6％。
[0010]C.Span-Twen乳化剂所述乳化剂选自聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯（Tween20）、聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯（Tween40）、聚氧乙烯失 水山梨醇单硬脂酸酯（Tween60）、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯（Tween80）、聚氧乙烯失水 山梨醇三油酸酯（Tween85）、失水山梨醇单月桂酸酯（Span20）、失水山梨醇单棕榈酸酯 （Span40）、失水山梨醇单硬脂酸酯（Span60）、失水山梨醇单油酸酯（Span80）、失水山梨醇三 油酸酯（Span85），优选亲水亲油平衡值（HLB）为7 ~15。乳化剂用量为消泡剂总量的2~8%。
[0011]D.助乳化剂所述助乳化剂选自正丁醇、乙二醇、乙醇、丙二醇、甘油、聚甘油酯，用量占消泡剂总质量的0.5-2%。
[0012]E.阴离子表面活性剂所述阴离子表面活性剂选自十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠。用量占消泡剂总质量的2-6%。
[0013]F.增稠剂所述增稠剂选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、汉生胶、羟乙基纤维素，羧甲基纤维素钠，用量为消泡剂总量的0.1%~5%。用量占消泡剂总质量的1-3%。
[0014]G.水所述水为去离子水，分三部分加入，每次加入量为去离子水总质量的1/3。水的用量占消泡剂总质量的30-65%。
[0015]本专利技术所述有机硅乳液消泡剂的制备方法如下：1. 硅膏的制备：在反应容器中加入A聚有机硅氧烷，再加入一定量的B二氧化硅，升温至50-200℃加热搅拌，保温4-8h后降至室温，得到半透明的乳白色粘稠液体，即为硅膏M；
2. 有机硅乳液消泡剂的制备：将C Span-Twen乳化剂、D助乳化剂、F增稠剂和1/3的水加入到反应容器中，在40-100℃恒温水浴中搅拌至物料完全溶解，加入M硅膏、E阴离子表面活性剂，充分搅拌后在2000-10000r/min的转速下均质10-25min，均质同时加入1/3的水，然后降温至室温，缓慢加入剩余的1/3水，再均质5-25min，即得到所述有机硅乳液消泡剂N。
具体实施方式
[0016]实施例11.硅膏的制备：在反应容器中加入21%粘度为150mPa
·
s的三甲基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷，再加入6%的比表面积为490m2/g的疏水沉淀二氧化硅，升温至75℃加热搅拌，保温4h后降至室温，得到半透明的乳白色粘稠液体，即为硅膏M1；2.有机硅乳液消泡剂的制备：将 4.1%的Span20-Twen40乳化剂、0.9%的正丁醇、3%的羧甲基纤维素和20%的水加入到反应容器中，在40℃恒温水浴中搅拌至物料完全溶解，加入M1硅膏、5%的十二烷基苯磺酸钠，充分搅拌后在2000r/min的转速下均质10min，均质同时加入20%的水，然后降温至室温，缓慢加入剩余的1/3水，再均质5min，即得到所述有机硅乳液消泡剂N1。
[0017]实施例21.硅膏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机硅乳液消泡剂，其特征在于，其由以下组分组成：聚有机硅氧烷所述的聚有机硅氧烷结构通式如下:RaSiO(4-a)/2其中a的取值为1.9～2.2，分子结构中的取代基R相同或不同，它包括氢原子、一价的 取代或非取代的碳原子数为1～20的烃基，R为烃基具体的包括：烷基，如甲基、乙基、丙基、正丙基、丁基、异丁基；芳基，如苯基、苯甲基；烯基，如乙烯基、丙烯基、烯丙基、 环已烯基；该聚有机硅氧烷在25℃时的动力粘度为100～10000mPa
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s；所述聚有机硅氧烷的用量占消泡剂总质量的20%-60%；B、二氧化硅所述的二氧化硅分为沉淀法二氧化硅和气相法二氧化硅两种，按表面性质分为亲水二氧化硅和疏水二氧化硅两种，其比表面积为50～500m2/g；二氧化硅的用量为消泡组合物总质量的2～6％；C、Span-Twen乳化剂所述乳化剂选自聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯（Tween20）、聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯（Tween40）、聚氧乙烯失 水山梨醇单硬脂酸酯（Tween60）、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯（Tween80）、聚氧乙烯失水 山梨醇三油酸酯（Tween85）、失水山梨醇单月桂酸酯（Span20）、失水山梨醇单棕榈酸酯 （Span40）、失水山梨醇单硬脂酸酯（Span60）、失水山梨醇单油酸酯（Span80）、失水山梨醇三 油酸酯（Span85），乳化剂用量为消泡剂总量的2~8%；D、助乳化剂所述助乳化剂选自正丁醇、乙二醇、乙醇、丙二醇、甘油、聚甘油酯，用量占消泡剂总质量的0.5-2%；E、阴离子表面活性剂所述阴离子表面活性剂选自十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基硫酸钠、十...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡佳新，黄伟，曹添，苏芳，
申请(专利权)人：江苏四新科技应用研究所股份有限公司，
类型：发明
国别省市：