消泡剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及包括具有直接与硅连接、并提供有限定数量碳原子的基团的有机硅化合物的组合物。本发明专利技术还涉及制备所述化合物的方法以及其作为消泡剂的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含具有直接与硅连接、并具有一定数量碳原子的基的有机硅化合物的组合物，并涉及其制备方法以及其作为消泡剂的用途。
技术介绍
在很多液体体系中，尤其是在包括需要的表面活性物质或其它不需要的组分的水性体系中，如果这些体系或多或少强烈地与气体物质接触的话，则有可能由于生成泡沫而产生问题，例如在废水的气体处理期间，在液体的强烈搅拌期间，在蒸馏、洗涤或着色操作期间，或者在分散过程期间。这种泡沫可以通过机械手段加以控制，或通过加入消泡剂来控制。基于硅氧烷的消泡剂已被证明是特别合适的。通过加热聚二甲基硅氧烷中的亲水性二氧化硅，基于硅氧烷的消泡剂例如可以根据DE-B 15 19 987来制备。使用碱性催化剂使得这种消泡剂的效果得以改进，例如在DE-A 17 69940中所公开的。备选的方法是根据例如DE-A 29 25 722，分散疏水性二氧化硅在聚二甲基硅氧烷中。然而，所得消泡剂的效果通常是需要改进的。因此，例如在US-A 4,145,308中描述了消泡剂的制备，除了聚二甲基硅氧烷和二氧化硅以外，其还包括由(CH3)3SiO1/2和SiO2单元构成共聚物。由(CH3)3SiO1/2和SiO2单元构成共聚物据称与具有长的端烷基的硅氧烷的组合也是有利的，例如EP-A 301 531中所描述的。据称使用在某些情况下已经是橡胶状的部分交联的聚二甲基硅氧烷有助于提高消泡剂的效果。关于这一点可以参考例如US-A 2,632,736、EP-A 273 448和EP-A 434 060。虽然通常这些产品具有非常高的粘度，并且难以进一步处理或加工。通常优选使用的是具有甲基的聚硅氧烷，例如聚二甲基硅氧烷。虽然硅原子上具有众多其它脂族或芳族烃基的聚合物是已知的，并且在众多的场合中已经提出了消泡剂的制备，但是很少有迹象表明通过选择硅原子上的取代基，就可以实现消泡效果的根本改进。EP-A 121 210推荐使用具有6-30个碳原子的烷基的聚硅氧烷，条件是碳在CH2基团形式中的分数是30％-65％，以获得高效消泡剂与矿物油的组合。在实施例中，特别提及的是具有十八烷基的聚硅氧烷。具有多于30个碳原子的烷基的硅氧烷与氨基硅氧烷的组合据US-A 4,584,125称同样在消泡效果上是有利的。EP-A 578424要求保护包含硅氧烷的消泡剂，其中40-100％的硅氧烷组分携带有包括9-35个碳原子的烃基，其中多于70重量％的碳为这些长烷基所占据。但是，在强烈发泡的、富含表面活性剂的体系中，已知的消泡剂配制物并非总是具有足够持续的效果，或者归因于其高粘度，因为达到的支化或交联程度使得其难以处理。
技术实现思路
本专利技术提供了一种组合物，其包含(A)至少一种由下式的单元组成的有机硅化合物Ra(R1O)bSiO(4-a-b)/2(I)其中R可以是相同或不同的，并且表示氢原子，一价的、任选取代的、SiC-键合的脂族烃基，R1可以是相同或不同的，并且表示氢原子，或一价的、任选取代的烃基，a是0、1、2或3，b是0、1、2或3，条件是a+b之和≤3，在所述有机硅化合物中，所有基R中的碳原子数平均起来为3-6，并且在至少50％的所述有机硅化合物的全部式(I)单元中a+b之和为2，以及(B)至少一种选自以下的添加剂(B1)填料粒子，和/或 (B2)由下式的单元构成的有机聚硅氧烷树脂R2c(R3O)dSiO(4-c-d)/2(II)其中R2可以是相同或不同的，并且表示氢原子，或一价的、任选取代的、SiC-键合的烃基，R3可以是相同或不同的，并且表示氢原子，或一价的、任选取代的烃基，c是0、1、2或3，和d是0、1、2或3，条件是c+d之和≤3，并且在少于50％的所述有机聚硅氧烷树脂的全部式(II)单元中c+d之和为2，以及任选(C)具有下式的单元的有机硅化合物R4e(R5O)fSiO(4-c-f)/2(III)其中R4可以是相同或不同的，并且表示氢原子，一价的、任选取代的、SiC-键合的烃基，R5可以是相同或不同的，并且表示氢原子，或一价的、任选取代的烃基，e是0、1、2或3，和f是0、1、2或3，条件是e+f之和≤3，在所述有机硅化合物中，所有脂族基R4中的碳原子的平均数为小于3或大于6，并且在至少50％的所述有机硅化合物的全部式(III)单元中e+f之和为2。基R的实例是烷基，例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丁基、正戊基、环戊基、正己基、正庚基、正辛基、异辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基和正十八烷基。取代的基R的实例是3，3，3-三氟正丙基、氰乙基、缩水甘油基氧丙基、聚亚烷基乙二醇丙基、氨丙基、氨乙基氨丙基、甲基丙烯酰基氧丙基。优选基R包含具有1-18个碳原子的直链烷基，更优选甲基、正己基、正庚基、正辛基和正十二烷基，尤其是甲基、正己基、正庚基和正辛基。本专利技术中使用的组分(A)优选包含不多于25摩尔％、更优选不多于10摩尔％的基R，在各种情况下以每个分子的基R总数为基础，每个基具有多于8个的碳原子。基R1的实例是氢原子和烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基如正己基、庚基如正庚基、辛基如正辛基和异辛基，例如2，2，4-三甲基戊基、壬基如正壬基、癸基如正癸基、十二烷基如正十二烷基；烯基，例如乙烯基和烯丙基；环烷基，例如环戊基、环己基、环庚基和甲基环己基；芳基，例如苯基和萘基；烷芳基，例如邻-、间-、对-甲苯基、二甲苯基和乙基苯基；芳烷基，例如苄基、α-和β-苯乙基。优选基R1包括氢原子，或任选取代的具有1-30个碳原子的烃基，更优选氢原子，或任选取代的具有1-4个碳原子的烃基，尤其是甲基或乙基。优选b是0或1，更优选为0。用作组分(A)的由式(I)的单元组成的有机硅化合物优选是支链或直链的有机聚硅氧烷。在本专利技术的申请文件中，术语“有机聚硅氧烷”意旨包括聚合物的、低聚的和二聚的硅氧烷。本专利技术中使用的组分(A)优选包括下式的基本上直链的有机聚硅氧烷R3Si-(O-SiR2)nO-SiR3(IV)，其中基R具有以上之一的定义，而定义为聚硅氧烷(IV)的聚合度、并因此而限定粘度的指数n的范围是1-10000，优选2-1000，更优选10-200，条件是在所述有机聚硅氧烷中，全部基R中的碳原子数平均起来为3-6。虽然在式(IV)中没有指明，但是这些有机聚硅氧烷可以包含基于所有硅氧烷单元之和至多10摩尔％的其它硅氧烷单元，例如≡SiO1/2、-SiO3/2和SiO4/2单元。在各种情况下以式(IV)中基R之和为基础，优选少于5摩尔％、特别是少于1摩尔％的基R定义为氢原子。本专利技术关键之处在于，选择基R使得在式(I)、式(IV)和式(V)的单元中的这些基R中碳原子的平均数为3-6，优选3.5-5.5，更优选3.8-5.0。所述的基可以是一种类型的基，例如丁基或戊基，或可以是两种或多种不同基的混合物，例如甲基和辛基，或甲基、己基和十八烷基。本专利技术中采用的特别优选的组分(A)包括下式的基本上直链的有机聚硅氧烷R’(CH3)2Si-(O-Si(CH3)R’)o-(O-Si(CH3)2)p-O-Si(CH3)2R’ (V)，其中o+p之和具有以上对于n的定义，而R’可以是相同或不同的，并且表示氢原子，或具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其包含：（Ａ）至少一种由下式的单元组成的有机硅化合物：Ｒ↓［ａ］（Ｒ↑［１］Ｏ）↓［ｂ］ＳｉＯ↓［（４－ａ－ｂ）／２］（Ⅰ）其中Ｒ可以是相同或不同的，并且表示氢原子，一价的、任选取代的、ＳｉＣ－键合的脂族烃基，Ｒ↑［１］可以是相同或不同的，并且表示氢原子，或一价的、任选取代的烃基，ａ是０、１、２或３，ｂ是０、１、２或３，条件是ａ＋ｂ之和≤３，在所述有机硅化合物中，所有基Ｒ中的碳原子数平均起来为３－６，并且在至少５０％的所述有机硅化合物的全部式（Ⅰ）单元中ａ＋ｂ之和为２，以及（Ｂ）至少一种选自以下的添加剂：（Ｂ１）填料粒子，和／或（Ｂ２）由下式的单元构成的有机聚硅氧烷树脂：Ｒ↑［２］↓［ｃ］（Ｒ↑［３］Ｏ）↓［ｄ］ＳｉＯ↓［（４－ｃ－ｄ）／２］（Ⅱ）其中Ｒ↑［２］可以是相同或不同的，并且表示氢原子，或一价的、任选取代的、ＳｉＣ－键合的烃基，Ｒ↑［３］可以是相同或不同的，并且表示氢原子，或一价的、任选取代的烃基，ｃ是０、１、２或３，和ｄ是０、１、２或３，条件是ｃ＋ｄ之和≤３，并且在少于５０％的所述有机聚硅氧烷树脂的全部式（Ⅱ）单元中ｃ＋ｄ之和为２，以及任选（Ｃ）具有下式的单元的有机硅化合物：Ｒ↑［４］↓［ｅ］（Ｒ↑［５］Ｏ）↓［ｆ］ＳｉＯ↓［（４－ｅ－ｆ）／２］（Ⅲ）其中Ｒ↑［４］可以是相同或不同的，并且表示氢原子，一价的、任选取代的、ＳｉＣ－键合的烃基，Ｒ↑［５］可以是相同或不同的，并且表示氢原子，或一价的、任选取代的烃基，ｅ是０、１、２或３，和ｆ是０、１、２或３，条件是ｅ＋ｆ之和≤３，在所述有机硅化合物中，所有脂族基Ｒ↑［４］中的碳原子的平均数为小于３或大于６，并且在至少５０％的所述有机硅化合物的全部式（Ⅲ）单元中ｅ＋ｆ之和为２。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍尔格罗特舍克，理查德贝克尔，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]