消泡组合物制造技术

本发明专利技术介绍了一种以丙烯酸酯聚合物为活性物的消泡组合物，该消泡组合物在起泡体系中具有优异的消抑泡性能和良好的相容性；消泡组合物通过溶液聚合法合成，具体制备方法为：1)以甲基/丙烯酸烷基酯(烷基数1～8)单体A和/或甲基/丙烯酸羟烷基酯B、有机溶剂S、引发剂I，按照行业公知的溶液聚合方法制备聚合物X；2)以甲基/丙烯酸烷基酯(烷基数9～18)单体D和/或烯烃单体O、有机溶剂S、引发剂I，按照行业公知的溶液聚合方法制备聚合物Y；3)以聚合物X和聚合物Y所用所有单体、交联剂单体C、疏水颗粒K、有机溶剂S、引发剂I，按照行业公知的溶液聚合方法制备聚合物Z；4)通过剪切设备将聚合物X、Y、Z混合均匀得到消泡组合物。Z混合均匀得到消泡组合物。

【技术实现步骤摘要】
消泡组合物


[0001]本专利技术属于精细化工制剂
，涉及一种精细化学制剂，具体涉及一种消泡组合物，更确切的说，是一种以丙烯酸酯聚合物为主要活性物的消泡组合物，及其在富含阴离子表面活性剂的体系中如造纸、水处理、纺织等行业的应用。

技术介绍

[0002]消泡剂是工业生产中用于在各种工序中控制泡沫的组合物。在工业生产中，尤其在造纸、水处理、纺织等行业中，由于特定的需求在水体系中添加了各类化学助剂，并且伴随着大的机械能，例如搅拌、洗涤和增稠过程等，极易导致泡沫的形成。液体介质（例如水）、化学助剂（例如表面活性剂）、空气源和机械能是工业生产中产生泡沫的主要原因。
[0003]消泡剂的开发是为了消除工业生产中产生的不必要的泡沫。消泡剂按活性成分分类，可分为非硅消泡剂和有机硅消泡剂两大类，常见的非硅消泡剂是以矿物油、聚醚、酰胺或脂肪醇为活性物，有机硅消泡剂是以聚有机硅氧烷为活性物。
[0004]专利CN102120106A介绍的消泡剂由矿物油、多元醇硬脂酸酯、白炭黑、乳化剂组成，在造纸及水性涂料行业具有良好的消泡性能。专利CN104069653A介绍的消泡剂由矿物油、脂肪酸/脂肪酸金属皂、脂肪酸酰胺、柠檬酸三丁酯、辛醇、三乙醇胺、乳化剂组成，在油墨生产、涂料生产、污水处理、胶乳生产领域使用广泛。以上专利中涉及的消泡剂同属于矿物油类消泡剂，即使用矿物油为载体的消泡剂，矿物油这类烃油物质遇到高温时会产生四氯二苯并
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二恶英（TCDD）有害物质，对环境及人体健康造成伤害，而且在富含阴离子表面活性剂的体系中抑制泡沫的能力欠缺。
[0005]烷基亚酰胺作为矿物油类消泡剂的主要活性物质，常用的是EBS，其他二酰胺或者二酰胺的混合物也可用于此类消泡剂中。专利申请CN101362063A介绍了一种由植物油、EBS和其他类型的酰胺组成的消泡剂，主要用于纺织印染行业。专利CN102976429B介绍的一种用于水处理的消泡剂主要由EBS、液体石蜡、机油、煤油、二甲基硅油、白炭黑组成。在使用过程中，此类矿物油消泡剂中的EBS由于具有较强的疏水性而比较容易沉积，从而影响生产效率和产品质量。
[0006]专利CN102343165A通过硅脂混合物作活性物混合聚醚硅油乳化剂等来改善其消抑泡性能、分散性和相容性。专利CN107638718A通过聚硅氧烷硅脂和乙氧基炔醇乳化剂改善乳液的高温稳定性，聚硅氧烷硅脂改善产品的相容性，双子星结构的乳化剂提升了乳化剂与水相的相容性。上述专利中所介绍的消泡剂均采用硅脂作为消泡活性物质，但是，由于硅脂的特性，在消泡剂使用过程中硅脂会逐渐析出，在消泡剂长时间累积的情况下，硅脂也会随之大量析出，一方面会影响产品质量，另一方面会沉积在设备上难以清洗甚至造成设备堵塞。因此，虽然硅脂被普遍认为具备消泡快速以及抑泡持久的特性，但是很多工业生产中避免使用含有硅脂的消泡剂产品。
[0007]因此，对不含烃油、EBS或者硅脂的消泡剂的需求越来越多。专利101045880公开了一种由高分子嵌段聚醚、脂肪醇和溶剂复合而成的消泡剂，其高分子嵌段聚醚是分子量为
10000～20000的聚乙二醇，为起始剂环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物，脂肪醇是异辛醇，溶剂为乙醇和水。该消泡剂中不含任何硅元素，不会对下游加氢工艺及最终轻质油产品质量造成影响，但缺点是活性组分不够，在塔内渗透和扩散慢，因此造成加入量大，成本高于有机硅消泡剂，同时耐高温性能差，高温下消泡效率低。。专利CN102126763A介绍了一种由聚醚和低碳醇组成的消泡剂，主要用于垃圾渗透液处理。上述专利不使用矿物油，避免了矿物油对环境的伤害，但是以聚醚或脂肪醇为主要活性物的非硅消泡剂在富含阴离子表面活性剂的体系中的消抑泡性能表现不尽如人意，抑制泡沫的能力不能满足工业生产需求。所以研究者们一方面在现有类型的消泡剂基础上进行改进来减轻上述问题，另一方面开发新型的消泡剂从根本上来解决上述问题，丙烯酸酯类消泡剂是一个研究热点。
[0008]专利US5152925A介绍的是以一种丙烯酸树脂作为主要消泡活性物质的消泡剂，其中丙烯酸酯聚合物主要以含有羟基的丙烯酸单体在有机稀释剂邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP）中制备的丙烯酸树脂作为主要活性物质，应用于粗浆洗涤和其他造纸工序。专利CN102428142B中同样提到以丙烯酸酯聚合物作为主要活性物质制备消泡剂，其中丙烯酸酯聚合物由丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟烷基酯以及丙烯酸等单体在有机稀释剂己二酸二异辛酯（DIOA）中制备，将制备的丙烯酸酯聚合物作为消泡剂的主要活性成分，并和白炭黑、烷基硅油等消泡助剂复配，应用于石油工业、水处理、颜料和涂料、食品和饮料加工、采矿业、纺织业、农业和造纸等行业。此类消泡剂的出现可以解决环境伤害问题和硅析出残留问题，但是目前技术制备的消泡剂消抑泡性能仍有很大的提升空间。因此，提高丙烯酸酯聚合物消泡剂的消抑泡性能将有重要意义。

技术实现思路

[0009]本专利技术介绍了一种以丙烯酸酯聚合物为主要活性物的消泡组合物，该消泡组合物具有在起泡体系优异的消抑泡性能，和良好的相容性。本专利技术消泡组合物通过溶液聚合法合成，具体制备方法为：1）以甲基/丙烯酸烷基酯（烷基数1~8）单体A和/或甲基/丙烯酸羟烷基酯B、有机溶剂S、引发剂I，按照行业公知的溶液聚合方法制备聚合物X；2）以甲基/丙烯酸烷基酯（烷基数9~18）单体D和/或烯烃单体O、有机溶剂S、引发剂I，按照行业公知的溶液聚合方法制备聚合物Y；3）以聚合物X和聚合物Y所用所有单体、交联剂单体C、疏水颗粒K、有机溶剂S、引发剂I，按照行业公知的溶液聚合方法制备聚合物Z；4）通过剪切设备将聚合物X、Y、Z混合均匀得到聚合物消泡剂组合物P。以甲基/丙烯酸烷基酯A、甲基/丙烯酸羟烷基酯B为单体单独自聚或混合共聚得到的聚合物X具备较低的玻璃化温度、较低的分子量主要起迅速铺展、迅速分散的作用；以甲基/丙烯酸烷基酯D、烯烃O为单体单独自聚或混合共聚得到的聚合物Y具备适当的分子量主要起抑泡作用；以所有聚合物X和聚合物Y所用单体，以及交联单体C混合共聚得到的聚合物Z一方面因其同时包含聚合物X和聚合物Y的结构来起到溶剂的作用而充分混合聚合物X和聚合物Y，另一方面也因其大分子的网状结构起到抑泡的作用。
[0010]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种消泡组合物，包括甲基/丙烯酸烷基酯（烷基数1~8）单体A、甲基/丙烯酸羟烷基酯单体B、甲基/丙烯酸烷基酯（烷基数9~18）单体D、烯烃类单体O、交联剂单体C、有机溶剂S、疏水颗粒K、引发剂I；所述甲基/丙烯酸烷基酯（烷基数1~8）单体A的用量占消泡剂组合物
总质量的10~25%，所述甲基/丙烯酸羟烷基酯单体B的用量占消泡剂组合物总质量的5~15%，所述甲基/丙烯酸烷基酯（烷基数9~18）单体D的用量占消泡剂组合物总质量的10~25%，所述烯烃类单体O的用量占消泡剂组合物总质量的0.5~5%，所述交联剂单体C的用量占消泡剂组合物总质量的0.5~5%，所述有机溶剂S的用量占消泡剂组合物总质量的3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.消泡组合物，其特征在于，由以下组分组成：A：甲基/丙烯酸烷基酯单体所述甲基/丙烯酸烷基酯单体的烷基数为1
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8，为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯的一种或多种混合物，具体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯，用量占消泡组合物总质量的10~25%；B：甲基/丙烯酸羟烷基酯单体所述甲基/丙烯酸羟烷基酯单体，为丙烯酸羟烷基酯、甲基丙烯酸羟烷基酯的一种或多种混合物，具体选自丙烯酸羟烷基酯、甲基丙烯酸羟烷基酯，具体有但不局限于丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯，用量占消泡组合物总质量的5~15%；C：交联剂单体所述的交联剂单体指的是一个分子中至少含有两个及以上乙烯基的能形成可溶于有机溶剂的聚合物的单体；选自甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸多元醇酯类（二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸一缩二乙二醇酯、二甲基丙烯酸
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1,3
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丁二醇酯）、双乙烯基苯、双端乙烯基封端聚硅氧烷、四乙烯基四甲基环四硅氧烷、乙烯基MQ硅树脂，可单独使用，也可任意比例混合使用，用量占消泡组合物总质量的0.5
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5%；D：甲基/丙烯酸烷基酯单体所述的甲基/丙烯酸烷基酯的烷基数为9
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18，为丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯的一种或多种东混合物，具体选自丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十八酯中的一种或多种，用量占消泡组合物总质量的10~25%；O：烯烃类单体所述烯烃类单体为直链的α
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烯烃、α
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芳香族烯烃或分支型α
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烯烃中的任意一种或多种的混合物，具体选自α
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辛烯、α
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癸烯、α
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十二烯、α
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十四烯、α
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十六烯、α
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十八烯、α
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二十烯、C20~C24的直链α
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烯烃混合物、C24~C28的直链α
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烯烃混合物、α
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三十烯、α
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甲基苯乙烯、α
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苯乙烯中的一种或多种；用量占消泡组合物总质量的0.5~5%；I：引发剂所述的引发剂选自2,2
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偶氮双（2
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甲基丙腈）、2,2
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偶氮双（2,4
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二甲基戊腈）、2,2
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偶氮双（2
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甲基丁腈）、过氧化苯甲酰；用量占消泡组合物总质量的0.1~1%；S：有机溶剂所述的有机溶剂选自邻苯二甲酸二异癸酯、己二酸二异辛酯、邻苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：董飞，黄伟，曹添，
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：