自交联硅氧烷用于液态烃消泡的用途制造技术

技术编号:9055543 阅读:142 留言:0更新日期:2013-08-21 18:57
本发明专利技术涉及组合物作为烃的消泡剂、以及用于抑制或减少泡沫的形成或用于泡沫的去稳定的用途,所述组合物包括以下组分:A,由具有SiH官能团且具有乙烯基官能团的硅氧烷与其他不饱和化合物的氢化硅烷化获得的聚合物,以及D,铂族金属原子或铂族金属离子。

【技术实现步骤摘要】
自交联硅氧烷用于液态烃消泡的用途本专利技术涉及包括以下组分的组合物作为用于烃的消泡剂、以及用于抑制或减少泡沫的形成或用于泡沫的去稳定的用途:A,通过具有SiH官能团且具有乙烯基官能团的硅氧烷与另一种不饱和化合物的氢化硅烷化而获得的聚合物,和D,钼族金属原子或钼族金属离子。本专利技术涉及由支链有机改性聚硅氧烷制成的组合物在高温下作为用于液烃消泡剂的用途,所述组合物具有小于25重量%的硅含量。术语液烃也用于包括主要(虽然不是全部)由有机化合物构成的有机系统。用于本专利技术目的的液烃的用途的实例是用于力传送应用的油,例如液压油、润滑油或机油。在空气和有时水存在的条件下,这些有机系统的传输或泵送循环会导致起泡,其可能是严重的。如果溶解性差的极性有机化合物存在,则此泡沫通常是稳定的,因为溶解性差的极性有机化合物在油中空气的分散液界面处可充当稳定剂。在这些应用中,在高温下也发生发泡,例如在>100°c。起泡在气体的逃脱期间在有机系统的表面发生,必须得到抑制,因为泡沫改变系统的流变学的和化学特性,例如由于氧化,举例来说可以在润滑和力传递过程以及在油和机器的寿命上具有负面作用。用于本专利技术目的其他液烃是出现在大气压力的原油的蒸馏加工期间和在真空蒸馏过程期间的液烃。某些蒸馏过程在高温下例如在精炼厂实施。在这些过程中,泡沫减少分离的品质,对分离装置的能力是有害的。此外,精炼厂的裂解过程在极端温度条件之下经常导致严重的起泡,例如在所谓的减粘裂化炉或炼焦器的操作过程中。泡沫减少这些整体过程的成本效益。用于加工的现有技术在室温中执行,也在100°C温度下执行,使用聚烷基硅氧烷作为消泡剂,优选聚二甲基硅氧烷,经常在文献中缩写为PDMS,称为硅油。这些是不相容材料,频繁地导致分离并减少长期效应,他们具有高硅含量,其通常是不希望的,因为这些理由,PDMS在所述条件下基本上被有机改性的硅氧烷替代。在低于100°C温度下有效作为消泡剂的材料的实例是常规的硅酮聚醚共聚物。这些包括一种或多种聚醚,经由将单体加成到起始醇的反应而生产,所述单体例如为环氧丙烷和/或环氧乙烷,所述醇例如为烯丙醇。即使添加量仅仅是2ppm,这些产品也是有效的。硅酮聚醚共聚物是有效的,因为他们在需要消泡的介质中只有部分溶解度,依靠它们的表面活性剂作用他们迁移到界面。硅酮聚醚共聚物的结构被特别地改性,以适于当时条件。消泡剂的表面张力低于需要消泡的液态是必要的,以便消泡剂可迁移到油空气界面,它的传播性能在那里导致泡沫泡的破坏。此已知机理描述于DenkovD.N.的"Mechanisms of Action of Mixed Solid-Liquid Antifoams - stability of OilBridges in Foam Film" , Langmuir, 1999中。这里需要消泡的烃中的部分不溶性的要求和较低表面张力一起,可以是纯有机系消泡剂在这些工业领域限制使用的原因:他们是基本上不那么有效,因为纯有机消泡剂通常不同时具有这两个性能。在D D213945A中的通式结构作为实例用于在低温下的烃的消泡。这里提出了泡沫抑制剂用于基于矿物油的润滑油。所提议的化合物基于聚硅氧烷结构,带有被丁基终止的侧链聚醚部分。 CH, CH,CH qCH,I _ II 'C_Sis--S1-O----O--S1- _ -1 II 广,ur ur ur- uI 1..丄丄\_.!■丄、■/ I I I ΛI~~II_ _I η CH.CH-,I厂π1:-:.C--O-CH -CH---O一C:-: -€Η--O一一一 ^ 一...— q" " m PDE4343235C(US5613988)描述了用于烃例如柴油在室温中消泡的有机改性的硅氧烷的另一实例。此公开描述了使用以下通式的有机官能聚硅氧烷用于柴油消泡的方法:矿「平1 「 R1 「尽1 I R1 ,I IIII ,R2—SiO- SiO-SiO-SiO- Si——R2 丨 1 丨。 r I 19 I1R1OR2R1 _J aIL」aR1—Si~R2L 丨 JaOR1—Si—R1I,P/」_Jb其中,基R1是烷基或芳基,基R2选自多个以下种类:丁烯衍生物、烷醇衍生物、聚醚和烷基。US5,542,690和US5,334,227描述了有机聚硅氧烷用于柴油消泡的用途。这里,用作柴油消泡剂的聚硅氧烷三元共聚物具有结构MDxD*yD'M,其中M=Otl.5Si (CH3) 3、D=OSi (CH3) 2、D*=0Si (CH3) R,其中 R=聚醚、D**=0Si (CH3) R',其中 R'=苯酚衍生物,x+y+z=35至350,x/(y+z) =3至6和y/z=0.25至约9.0。在US5, 334,227中描述的有机聚硅氧烷包括聚醚,该聚醚包括超过75%的亚乙基氧单元,且没有亚丁基氧单元。如上所述的常规的有机聚硅氧烷在烃体系中变得无效或只有显著较差的效力,所述烃体系需要在超过100°c的较高温度消泡,例如可以是机油的情况或蒸馏过程的情况,例如精炼,以及在裂解过程中。这可能的原因是温度增加导致与需要消泡的烃的更好兼容性。在甚至较高温度,因为低分子量,产品可能经历热降解,降解产物然后可能是无效的。因此,在用于不同应用的较高温度下使烃消泡的现有技术使用高分子量、高粘度聚二甲基娃氧烧,例如Dow Corning产品群,包括以“Dow Corining 200 Fluid”销售的具有不同粘度的硅油。即使以2ppm起始的低浓度,硅油也是有效的。然而,他们具有已经描述的缺点:高硅含量,在主要使用聚二甲基硅氧烷的情况下为约38重量%,对许多应用是不希望的。在精炼厂,含硅的降解产物导致催化剂中毒,所述催化剂例如用于后续加工,例如加氢处理过程。硅油的另一缺点是他们具有在油内与空气分散有关的放气性能上的负面作用,称为微泡沫。这是在例如转换系统和液压系统中使用油作为润滑剂的缺点,因为分散的空气负面影响润滑剂的摩擦性能。分散在材料内气泡导致不均匀并因此不稳定的润滑油,其例如是更易破坏或在齿面之间分离。空气在油中的分散体和表面泡沫的形成以及由溶解和机械加入的空气得到的表面泡沫的机理的理论规律,和用于工业性作业的可能的后果,是已知的(Tourret & White: “Aeration and Foaming in Lubricating OilSystems” ;Aircraft Engng.24(1952),122-130,137)。因此,已经知道,抑制表面泡沫和空气分散的要求是矛盾的。抑制泡沫产生的表面活性剂物质(例如硅油)对放气性能(ARP)具有负面作用。公知DD-A-213945的有机改性的娃氧烧妨碍放气性能小于娃油,但是他们仅在低温是有用的。US20050109675另外描述了非水的系统的消泡。使硅树脂添加到线性的聚二甲基硅氧烷中增加了线性硅油的效力。然而,线性硅油的热降解导致了挥发性裂解产品,并且在高温下效力降低。US4, 082, 690还描述了由聚二甲基硅氧烷和硅树脂制成的混合物,称为MQ树脂,在烃中用于非水体系的消泡。然而,这些含硅酮的消泡剂具有高Si含量的缺点:约38重量%。本专利技术的目的因此是基于有本文档来自技高网...

【技术保护点】
组合物用于在使用条件下是液态的烃消泡的用途,其特征在于所述组合物包括组分A和D,其中A包括通过式(I)化合物与式(I)化合物和/或与具有C?C重键且不对应式(I)的其他化合物C的氢化硅烷化反应获得的聚合物:MaMvbMHcDdDHeDvfTgQh????式(I)其中M=[R13SiO1/2]MV=[R3R12SiO1/2]MH=[R12SiHO1/2]D=[R12SiO2/2]DH=[R1SiHO2/2]DV=[R3R1SiO2/2]T=[R1SiO3/2]Q=[SiO4/2]a=0至42,b=0至42,c=0至42,d=5至600,e=0至50,f=0至50,g=0至20,h=0至20,前提是满足以下条件:a+b+c大于或等于2,b+f大于0,c+e大于0,以及0.24*(a+b+c+d+e+f+g)大于(c+e),R1互相独立地是相同的或不同的具有1至30个碳原子的烷基、或相同的或不同的具有6至30个碳原子的芳基或?OH或?OR2,R2互相独立地是相同的或不同的具有1至12个碳原子的烷基、或相同的或不同的具有6至12个碳原子的芳基,R3互相独立地是相同的或不同的有机基,其具有末端C?C双键或具有末端或内部的C?C三键,以及D铂族金属原子和/或铂族金属离子,优选铂原子、铑原子和钌原子,特别是铂原子。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:R·亨泽尔M·菲德尔M·费伦茨J·芬茨默尔
申请(专利权)人:赢创工业集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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