CN101884852A - 一种改进聚醚消泡剂性能的方法 - Google Patents

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CN101884852A CN 201010213094 CN201010213094A CN101884852A CN 101884852 A CN101884852 A CN 101884852A CN 201010213094 CN201010213094 CN 201010213094 CN 201010213094 A CN201010213094 A CN 201010213094A CN 101884852 A CN101884852 A CN 101884852A
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Abstract

本发明所述的一种改进聚醚消泡剂性能的方法属于精细化工制剂技术领域。它是将有机硅消泡活性物、聚醚改性聚硅氧烷、聚醚通过化学反应制备聚醚消泡剂组合物,其特征在于所制备的聚醚消泡剂组合物包含:1~50份有机硅消泡活性物、4~50份聚醚改性聚硅氧烷、45~95份聚醚。制备步骤为:(1)将有机硅消泡剂活性物和聚醚改性聚硅氧烷,在40~160℃相互混合,反应0.5~5h;(2)然后,再在60~200℃加入聚醚,反应0.1~8h;(3)在20~100℃通过胶体磨后冷却,或者直接冷却,降至室温得到黏稠状物质即为聚醚消泡剂组合物。用这种方法制备的消泡剂组合物具有很好的分散性和稳定性,在阴离子、非离子起泡体系中有优异的消抑泡性能。

Description

一种改进聚醚消泡剂性能的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种改进聚醚消泡剂性能的方法。更确切地说,它涉及一种由有机硅 消泡活性物、聚醚改性聚硅氧烷和聚醚发生化学反应制备改进的聚醚消泡剂组合物的方 法,该消泡剂组合物具有很好的分散性和稳定性,在阴离子、非离子起泡体系中具有优异的 消抑泡性能。由于消泡剂属于精细化学品,因此,本发明属于精细化工制剂技术领域。
技术背景
[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极大的危害, 例如降低机器的工作效率、延误劳动时间、影响产品的质量等。消除有害泡沫的方法主要有 物理方法和化学方法,消泡剂消泡是化学方法之一。随着工业企业生产规模和生产效率的 大幅提高,消泡剂消泡得到更加广泛的应用。目前,消泡剂已经广泛应用于造纸、纺织印染、 石油开采和炼制、涂料、乳液聚合、污水处理、金属清洗等行业中,消泡剂已成为生产过程中 不可缺少的功能性助剂。
[0003] 根据消泡活性物的不同,消泡剂分为矿物油型、聚醚型和有机硅类等几种主要类 型。与其他消泡剂相比,有机硅类消泡剂化学性能稳定,副作用小,同时在用量很低的情况 下也有很好的消泡能力和持久的抑泡能力,因而,很受青睐。
[0004] 消泡活性物是消泡剂的核心,它的消泡速度和抑泡性能直接影响最终产品的性 能。对于有机硅类的消泡剂而言,其活性物的消抑泡性能的改进是有机硅消泡剂的改进方 向。最原始的有机硅类消泡剂活性物是由聚二甲基硅氧烷和二氧化硅经过特定加工工艺处 理得到的,如US4639489介绍的消泡剂组合物就是这样的。但是其不能够持久抑泡,即抑泡 性能差,因此,国内外的研究人员都对其性能进行了大规模的拓展研究。US4338217A1用烷 氧基聚硅氧烷代替普通聚硅氧烷与二氧化硅粒子混合处理制得消泡活性物;US5824739引 入氨基聚硅氧烷或羧基聚硅氧烷作为消泡活性物的主体,与二氧化硅混合处理得到消泡组 合物;CN1931417A公开了一种耐高温耐强碱的消泡剂组合物,它是由聚硅氧烷和有机硅树 脂交联反应得到的,将活性物制备成乳液后在黑液中鼓泡测试性能,其具有较好的抑泡性 能,但消泡速度有待进一步提高,而且,由于消泡活性物粘度较大,将其分散在水中相当困 难。
[0005] EP-A341952介绍使用支化的硅氧烷消泡剂与聚醚-聚硅氧烷共聚物的组合物作 为消泡剂,用于纸浆生产过程中;US5523019介绍矿物油和聚醚-聚硅氧烷共聚物的组合物 作为消泡剂,据称具有积极的效果;根据WO 98/000216,含有二甲基-3-羟丙基-聚氧乙烯 聚氧丙烯基团的硅氧烷是消泡剂配制品中特别合适的表面活性剂。
[0006] 美国专利US4853474通过交联的硅聚醚来提高乳液的耐低温性能,但是这种方法 难以控制硅聚醚自身的交联程度,因此,乳液的稳定性很难保证一致性;US5451692介绍的 烷基硅聚醚在油包水型乳液制备中的应用,通过烷基的引入,提高了与油相组分之间的相 容性。EP-A-163541在研究消泡剂时介绍高粘度的聚硅氧烷的乳液制备比较困难,需要很高 的成本,而且效果不佳。[0007] 就消泡剂而言,如果将稳定性不好的有机硅消泡剂乳液用在棉、化纤等染色上消 除有害泡沫的话,就会在布匹上形成“硅斑”,严重影响到染色的效率和最终产品的质量。因 此,有机硅乳液的稳定性是非常重要的。
[0008] 钢板清洗工业是国民经济中的支柱之一,其经过除锈、脱脂、磷化、喷涂等工序,由 于表面活性剂的加入,不可避免地产生大量危害的气泡,影响到各个工序的正常运转。消泡 剂的加入是消除有害泡沫的基本方法之一。如果将稳定性不好的有机硅消泡剂乳液用在钢 板清洗上消除有害泡沫的话,就会在钢板上形成“硅斑”,严重影响到钢板清洗的效率和最 终产品的质量。因此,在钢板清洗中,一般使用聚醚型消泡剂,是因为聚醚型消泡剂具有很 好的分散性、与钢板清洗体系具有很好的相容性,但是聚醚型消泡剂的消抑泡性能差,性能 达不到预期的效果,这时需要大量加入消泡剂。这就大大提高了钢板清洗的成本,且大量聚 醚的加入会影响清洗液功效。
[0009] 为了改善聚醚型消泡剂的性能,研究者们都是以改变聚醚的结构,如向聚醚结构 中引入环氧丙烷,通过平衡环氧乙烷和环氧丙烷的构成来达到消泡剂的目的。目前发酵行 业上也是以聚醚为主的消泡剂。另外,在一些特定的不能含有水的情形下,将消泡剂活性物 制备成乳液的这种解决方法就显得无力了。关于如何使消泡剂活性物具备很好的分散性和 与体系的相容性,以及如何使聚醚具有很好的消抑泡性能等方面,至今为止,没有发现任何 明显的进展。
[0010] 本发明通过将三甲基封端的聚二甲基硅氧烷、硅树脂和二氧化硅反应制备有机硅 消泡活性物,再与聚醚改性聚硅氧烷和聚醚混合,发生化学反应,得到的聚醚消泡剂组合 物,该组合物在阴离子、非离子起泡体系中具有优良的消泡速度和抑泡性能。通过此方法制 备的消泡剂组合物具有有机硅消泡剂优良的消抑泡性能,对聚醚消泡剂的消抑泡性能有很 大提高,大大降低了聚醚型消泡剂的用量,在体系中具有很好的分散性和相容性,并可用水 直接稀释,具有很好的稀释稳定性。
发明内容
[0011] 本发明的目的是通过对聚醚消泡剂的改进,以提高聚醚消泡剂的性能。它提供了 一种基于聚醚的消泡剂组合物,具有粘度低,易分散,在各种体系中具有很快的消泡速度和 良好的抑泡性能等特性,可广泛用于消除工业生产中的有害泡沫。
[0012] 技术方案
[0013] 所述的一种改进聚醚消泡剂性能的方法,它是由有机硅消泡活性物、聚醚改性聚 硅氧烷、聚醚发生化学反应制备聚醚消泡剂组合物,该消泡剂组合物具有好的分散性和稳 定性,在阴离子、非离子起泡体系中有优异的消抑泡性能。
[0014] 在所述的聚醚消泡剂组合物中,包含的各组分物质组成如下:
[0015] 组分A :有机硅消泡活性物
[0016] 所述的有机硅消泡活性物,包含以下物质:
[0017] Al、聚有机硅氧烷。
[0018] 聚有机硅氧烷的结构通式如下:
[0019] RaSiO(4_a)/2
[0020] 其中a的取值为1. 9〜2. 2,分子结构中的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、环己烯基。从 原材料易得的角度考虑,优选80%以上的基团R是甲基。该聚有机硅氧烷在25°C时的动力 粘度为1,000〜300,OOOmPa *s,本发明采用的聚有机硅氧烷为三甲基封端的聚二甲基硅氧焼。
[0021] A2、精细填料颗粒。
[0022] 精细填料颗粒是指硅、镁、锌、铝的氧化物,即二氧化硅、氧化镁、氧化锌、三氧化二 铝。这些精细填料颗粒单独使用或混合使用。二氧化硅俗称白炭黑,其按制造方法分为沉 淀法白炭黑和气相法白炭黑两种,按表面性质分为亲水白炭黑和疏水白炭黑两种。本发明 优选的精细填料颗粒是气相法白炭黑,可以是气相法亲水白炭黑,也可以是气相法疏水白 炭黑,其比表面积为20〜800m2/g,优选50〜500m2/g。
[0023] 所述的精细填料颗粒加入量为聚有机硅氧烷质量的0. 〜20%,优选4%〜 10%。
[0024] A3、有机硅树脂。
[0025] 有机硅树脂指高度交联的空间网状结构的聚有机硅氧烷,这种网状结构的聚有机 硅氧烷通常是由甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯 基二氯硅烷的各种混合物在有机溶剂如甲苯中水解,得到酸性水解物,然后经水洗除去酸, 得到产品。本发明使用的有机硅树脂为由链节Rtl3SiOv2(有机硅化学中称为M单元)和链 节Si04/2(Q单元)的单元组成的MQ树脂,二者之间的摩尔比为0.4 : 1.0〜0.4 : 1.2,优 选0.5 : 1.0〜0.8 : 1.0 : 1.0。在所述的M单元Rci3SiOv2,其中的妒相同或不同,取值 和聚有机硅氧烷的结构通式中R—致,为氢原子、一价的取代或非取代的碳原子数为1〜20 的烃基。
[0026] 所述的有机硅树脂加入量为聚有机硅氧烷质量的1%〜20%,优选1%〜15%。
[0027] A4、疏水处理剂。
[0028] 疏水处理剂主要用于对亲水的精细填料粉末的表面疏水化处理,本发明专利中的 疏水处理剂包括甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅 烷、三甲基封端的聚二甲基硅氧烷、无机铵盐碳酸氢铵、三甲基封端的侧链含氢聚二甲基硅 氧烷、羟基封端聚二甲基硅氧烷和二甲基环硅氧烷。这些处理剂单独使用或以任何比例混 合使用。
[0029] 所述的疏水处理剂的用量为聚有机硅氧烷质量的1%〜10%,优选1%〜5%。
[0030] A5、催化剂。
[0031] 催化剂是用来加快有机硅树脂和聚有机硅氧烷之间反应的。包括碱金属氢氧化 物、碱金属硅烷醇盐、碱金属烷氧化合物、季铵盐的氢氧化物,具体指氢氧化钠、氢氧化钾、 氢氧化铯、甲基硅醇钾、甲基硅醇钠、甲醇钠、乙醇钠、甲醇钾、乙醇钾、β “羟乙基三甲基胺、 四甲基氢氧化铵等,优选氢氧化钾。
[0032] 所述的催化剂加入量为聚有机硅氧烷质量的0. 〜10%,优选0. 5%〜5%。
[0033] 在上述物质基础上,制备所述的有机硅消泡活性物,其实现步骤如下:
[0034] 聚有机硅氧烷和有机硅树脂在捏合机中混合升温,在40〜140°C,优选60〜 100°C时加入催化剂,此时发生聚合反应。聚合反应后加入精细填料粒子混合均勻,再加入疏水处理剂,并在60〜140°C反应1〜7h,优选反应温度为80〜110°C,优选反应时间 为3〜5h,然后再进一步升温至120〜230°C,进一步反应1〜4h,优选反应温度为150〜 200°C,优选反应时间为2〜3h,反应完毕后,混合物在-0. 01〜-0. 08MPa真空度下维持 0. 1〜3h,优选真空度为-0. 03〜-0. 05MPa,优选反应时间为0. 4〜2h,最后,冷却到室温 得到的白色混合物即为消泡剂组合物。
[0035] 组分B :聚醚改性聚硅氧烷
[0036] 所述的聚醚改性聚硅氧烷,包含以下物质:
[0037] Bi、聚有机含氢硅氧烷。
[0038] 所述的聚有机含氢硅氧烷为结构通式为如下的含氢聚硅氧烷:
[0039] HbRVbSi (SiR1HO) c (SiR12O) dSiR13^bHb
[0040] 取代基R1为碳原子数为1〜20的烃基,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、环己烯基,从 原材料易得的角度考虑,优选80%以上的取代基团R1是甲基;下标:b是0、1或2,c是0或 1〜200的整数,但b+c彡1,且d是1〜1000的整数。每个分子具有至少1个硅键合的 氢原子,优选至少2个硅键合的氢原子。所述的聚有机含氢硅氧烷在25°C时的动力粘度为 20 〜5,OOOmPa · S。
[0041] 在所述的聚醚改性聚硅氧烷中,所述的聚有机含氢硅氧烷占总质量的5%〜 95%。
[0042] B2、不饱和聚醚。
[0043] 所述的不饱和聚醚,分子结构通式如下:
[0044] XO (EO) e (PO) fR2
[0045] 分子结构中所有的R2可以相同或不同。它包括氢原子、一价的取代或非取代的饱 和或不饱和的碳原子数为1〜4的烃基,包括甲基、乙基、丙基、正丙基、丁基,优选80%以上 的取代基团R2是氢原子。X为起始剂基团,为3〜10的不饱和直链或支链的烃基,包括丙 烯基、α - 丁烯基、α -戊烯基、α -己烯基、α -庚烯基、α -辛烯基、α -壬烯基、α -癸烯 基。X优选丙烯基。下标e、f为聚合度,e为1〜100的整数,优选1〜40、f为0〜80的 整数,优选0〜60。根据取值的不同制备出不同浊点不同分子量的系列聚醚。
[0046] 在所述的聚醚改性聚硅氧烷中,所述的不饱和聚醚占总质量的5%〜95%。
[0047] B3、催化剂。
[0048] 催化剂用来催化聚有机含氢硅氧烷和不饱和聚醚发生聚合反应。所述的催化剂选 自钼-醇络合物、钼_烯烃络合物、钼_醇盐络合物、钼_醚络合物、钼_酮络合物、氯钼酸 异丙醇溶液或钼_乙烯基络合物。
[0049] 所述的催化剂用量以钼含量计为聚有机含氢硅氧烷Bl和不饱和聚醚B2的总质量 的1〜20ppm,优选5〜15ppm。
[0050] 在上述物质基础上,制备所述的聚醚改性聚硅氧烷,其实现步骤如下:
[0051] 将组分聚有机含氢硅氧烷与组分不饱和聚醚混合升温,在20〜130°C,优选60〜 110°C加入催化剂,发生加成反应,在60〜200°C反应0. 1〜8h,制备聚醚改性聚硅氧烷,优 选反应温度为100〜160°C,优选反应时间为0. 1〜5h。
[0052] 所述的聚醚改性聚硅氧烷优选其结构式为以下几种:[0053] Me3SiO (Me2SiO) x (CH3 (CH2) z (EO) e (PO) fHSiO) ySiMe3 (1)
[0054] Me3SiO (Me2SiO) x (CH3 (CH2) z (EO) e (PO) fSiOCH3) ySiMe3 (2)
[0055] Me3Sio(Me2SiO)x(CH3(CH2)z(O)e(PO)fSiOCOCH3)ySiMe3 (3)
[0056] 所述聚醚改性聚硅氧烷优选在25°C下的平均粘度为60〜10,OOOmPa ·S。上述各 结构式下标X,1,Z, e,f为聚合度,X为10〜500的整数;y为1〜50的整数;z为2〜6 的整数;e、f来源于不饱和聚醚B2的EO和PO的聚合度,取值与不饱和聚醚B2的相同,e为 1〜100的整数,优选1〜40、f为0〜80的整数,优选0〜60。
[0057] 组分C :聚醚
[0058] 所述的聚醚为不饱和聚醚和/或饱和聚醚,其中:
[0059] 所述的不饱和聚醚和组分B中所述的不饱和聚醚B2相同;
[0060] 所述的饱和聚醚分子结构通式如下:
[0061] [Y(EO)m(PO)nHJgR3i
[0062] 分子结构式下标:g为1、2或3,i为0、1或2,但g+i彡3 ;
[0063] 分子结构中:Y为连接基团,为-0-或-CO-或-NH-的二价基团;R3为取代基,为碳 原子数为1〜30的直链或支链烷基;下标m、η为聚合度,m为1〜100的整数,优选1〜 40,η为0〜80的整数,优选0〜60。
[0064] 在上述各组分物质的基础上,按照以下质量份配比制备所述聚醚消泡剂组合物:
[0065] 1〜50份的有机硅消泡活性物(即组分Α),优选1〜30份;
[0066] 4〜50份的聚醚改性聚硅氧烷(即组分B),优选5〜42份;
[0067] 45〜95份的聚醚(即组分C),优选50〜90份;
[0068] 上述三个组分的质量和为100份。
[0069] 依照上述组分配比制备所述的改进的聚醚消泡剂组合物,其实现的特征步骤如 下:
[0070] (1)将有机硅消泡活性物和聚醚改性聚硅氧烷,在40〜160°C相互混合,混合顺序 和加入方式不受限制,保持温度反应0. 5〜5h ;
[0071] (2)然后,再在60〜200°C加入聚醚组分,反应0.1〜8h;
[0072] (3)在20〜100°C通过胶体磨后冷却,或者直接冷却,降至室温得到黏稠状物质即 为聚醚消泡剂组合物。
具体实施方式:
[0073] 实施例1
[0074] 在5L搅拌机中加入1,800g粘度为5,OOOmPa-s的三甲基封端的聚二甲基硅氧烷, 160gMQ树脂(M链节和Q链节的摩尔比为0. 65 : 1. 0)和45gK0H,在80°C混合发生聚合反 应,然后加入150g比表面积为380m2/g的亲水二氧化硅和IOOg 二甲基二乙氧基硅烷,并在 100°C混合反应4h,然后继续升温至180°C,并在此温度下维持2h后,在-0. 03MPa的真空度 下维持0. 5h,最后冷却到室温得到白色粘稠有机硅消泡活性物EAl。
[0075] 实施例2
[0076] 在5L搅拌机中加入l,800g粘度为100,OOOmPa · s的三甲基封端的聚二甲基硅 氧烷,200gMQ树脂(M/Q比值为0. 8 : 1. 0),60gK0H,在100°C混合发生聚合反应,然后加入IOOg比表面积为200m2/g的二氧化硅以及80g甲基三乙氧基硅烷,充分搅拌均勻,并在温度 110°C下反应4h,然后继续升温至160°C,并在此温度下维持2h后,在真空度为-0. 06MPa下 维持2h,最后冷却到室温即得白色粘稠有机硅消泡活性物EA2。
[0077] 实施例3
[0078] 在5L搅拌机中加入1800g粘度为10,OOOmPa-s的三甲基封端的聚二甲基硅氧烷, 200gMQ树脂(M链节和Q链节的摩尔比为0. 5 : 1. 0)和40gK0H,在60°C发生聚合反应,然 后加入150g比表面积为250m2/g的亲水二氧化硅和60g甲基三乙氧基硅烷,并在100°C混 合反应5h,然后继续升温至180°C,并在此温度下维持3h后,在-0. 05MPa的真空度下维持 Ih,最后冷却到室温得到白色粘稠有机硅消泡活性物EA3。
[0079] 实施例4
[0080]合成 IOOg 结构式为 Me3SiO(Me2SiO)5tl[CH3 (CH2) 3 (EO)14 (PO)8HSiO]8SiMe3 聚醚改性 聚硅氧烷,在150°C加入150g有机硅消泡活性物EA1,混勻并维持温度,反应2h ;然后加入 250g不饱和聚醚CH2 = CHCH2O (EO) 4 (PO) 6CH3,降温至120°C,继续反应3h。待温度降至70°C, 将组合物通过胶体磨乳化,冷却至室温,得到黏稠聚醚消泡剂组合物。
[0081] 实施例5
[0082]合成 200g 结构式为 Me3SiO (Me2SiO)35[CH3 (CH2) 3 (EO)19 (PO)21SiOCHJ9SiMe3 聚醚改 性聚硅氧烷,在150°C加入IOg有机硅消泡活性物EA3,混勻并维持温度,反应2h ;然后加入 290g不饱和聚醚CH2 = CHCH2O (EO) 4 (PO) 46CH3,降温至60°C,继续反应4h。待温度降至40°C, 将组合物通过胶体磨乳化,冷却至室温,得到黏稠聚醚消泡剂组合物。
[0083] 实施例6
[0084]合成 25g 结构式为 Me3SiO (Me2SiO) 100 [CH3 (CH2) 3 (EO) 20 (PO) 12SiOCH3] 20SiMe3B 聚醚改 性聚硅氧烷,在100°c加入75g有机硅消泡活性物EA2,混勻并维持温度,反应Ih ;然后加入 400g不饱和聚醚CH2 = CHCH2O (EO) 14 (PO) 26H,继续反应5h,冷却至室温,得到黏稠聚醚消泡 剂组合物。
[0085] 实施例7
[0086] 将IOOg有机硅消泡剂活性物EA2,在120°C加入150g结构式为Me3SiO(Me2SiO) 11(1[ CH3 (CH2)2 (EO)16 (PO)33HSiO]2(^1^聚醚改性聚硅氧烷,混勻并维持温度,反应4h ;然后加入 250g饱和聚醚CH3CO (CH2) 16 (EO) 10 (PO) 31H,升温至150°C反应2h,待温度降至室温后,通过胶 体磨乳化,得到黏稠聚醚消泡剂组合物。
[0087] 实施例8
[0088]合成 300g 结构式为 Me3SiO (Me2SiO) 150 [CH3 (CH2) 5 (EO) 10 (PO) 30HSiO]20SiMe3 聚醚改 性聚硅氧烷,在120°C加入180g消泡剂活性物EA3,混勻并维持温度,反应4h ;然后加入 520g饱和聚醚CH3 (CH2) n (EO) 15 (PO) 20H,升温至150°C反应2h,待温度降至室温后,通过胶体 磨乳化,得到黏稠聚醚消泡剂组合物。
[0089] 实施例9
[0090]合成 IOOg 结构式为 Me3SiO (Me2SiO) 250 [CH3 (CH2) 3 (EO) 6 (PO) 40SiOCOCH3] 10SiMe3 聚醚 改性聚硅氧烷,在60°C加入25g有机硅消泡剂活性物EA3,混勻并维持温度,反应5h ;然后 加入875g不饱和聚醚CH2 = CHCH2O (EO)35 (PO)2tlH,升温至100°C,反应8h ;反应结束后经胶 体磨乳化,冷却至室温,得到黏稠聚醚消泡剂组合物。[0091] 实施例10
[0092]合成 250g 结构式为 Me3SiO(Me2SiO)ltltl[CH3(CH2)2 (EO)35 (PO)8HSiO]2(1SiMe3 聚醚改 性聚硅氧烷,在150°C加入50g有机硅消泡活性物EA1,混勻并维持温度,反应2h ;然后加入 300g饱和聚醚[(EO) 35 (PO) 10H]2 (CH2) 5CH3,反应3h,降温至40°C,经过胶体磨乳化后,继续加 入400g不饱和聚醚CH2 = CHCH2O(EO)28 (PO)2tlH,搅拌0. 5h,得到黏稠聚醚消泡剂组合物。
[0093] 实施例11
[0094]合成 50g 结构式为 Me3SiO (Me2SiO) 400 [CH3 (CH2) 2 (EO) 22 (PO) 38SiOCOCH3] 15SiMe3 聚醚 改性聚硅氧烷,在100°C加入5g有机硅消泡活性物EA2,混勻并维持温度,反应3h ;然后加 入 245g 不饱和聚醚 CH2 = CHCH2O (EO) 15 (PO) 33H 和 200g 饱和聚醚[(EO) 35 (PO) 10H] 2CH2CH3,升 温至140°C,反应6h ;冷却至50°C后,经过胶体磨乳化,得到黏稠聚醚消泡剂组合物。
[0095] 实施例12
[0096]合成 50g 结构式为 Me3SiO (Me2SiO) 180 [CH3 (CH2) 5 (EO) 20 (PO) 42SiOCH3]46SiMe3 聚醚改 性聚硅氧烷,在130°C加入IOOg有机硅消泡活性物EA1,混勻并维持温度,反应2h ;然后分 别加入 350g 两种不饱和聚醚 CH2 = CHCH2O (EO) 29 (PO) 16 (CH2) 2CH3、CH2 = CHCH2O (EO) 9 (PO) 33H 和500g饱和聚醚[(EO) 35 (PO) 10H]2 (CH2) 16NHCH3,升温至180°C,反应2. 5h ;冷却至室温后,经 过胶体磨乳化,得到黏稠聚醚消泡剂组合物。
[0097] 实施例13
[0098] 合成50g有机硅消泡活性物EA2,在150°C加入200g结构式为Me3SiO (Me2SiO)8J CH3 (CH2) 3 (EO) 34 (PO) 26HSiO] 58SiMe3聚醚改性聚硅氧烷,混勻并维持温度,反应3h ;然后加入 250g饱和聚醚CH3 (CH2) 16 (EO) 10 (PO) 26H,升温至150°C反应2h,待温度降至室温后,得到黏稠 聚醚消泡剂组合物。
[0099] 对比例1 :
[0100] 以实施例9中不饱和聚醚CH2 = CHCH2O(EO) 35 (PO)20H作为普通聚醚消泡剂。
[0101] 对比例2:
[0102] 以实施例11中的245g不饱和聚醚CH2 = CHCH2O (EO) 15 (PO) 33H和200g饱和聚醚 [(EO) 35 (PO) 10H]2CH2CH3比例配比普通聚醚消泡剂。
[0103] 消泡剂组合物性能测试
[0104] 以0. 5% (质量百分比)的十二烷基苯磺酸钠水溶液为起泡介质,采用摇瓶方法测 试。测试方法如下:往IOOmL具塞量筒中加入量上述起泡介质50mL,然后再加入0. 050g的 测试消泡剂组合物,在垂直方向上摇振50次后静置,记录泡沫消至出现液面时间为消泡时 间T5°,再摇振50次记录消泡时间Ticitl,直至总摇瓶次数达到400次为止,时间越短,则消泡 剂组合物消抑泡效果越好。
[0105] 实施例4〜13所制备的各种聚醚消泡剂组合物与对比例1〜2的普通聚醚消泡 剂的消泡性能对比测试结果如表1所示,通过表1的数据可以看出,实施例4〜13的消泡 性能均比普通聚醚消泡剂好很多。
[0106] 表2则是用本技术方案制备的聚醚消泡剂组合物与市场上的消泡剂样品消泡性 能对比的试验,结果表明,实施例8的消泡性能明显优于市场出现的消泡剂样品W和Ζ。上 述性能测试对比也说明本发明的聚醚消泡剂组合物在阴离子体系中具有较强的消泡能力。
[0107] 表1各种聚醚消泡剂组合物与普通聚醚消泡剂的消泡性能对比[0108]
[0109] 表2用本技术方案制备的聚醚消泡剂组合物与市场上的消泡剂样品消泡性能对 比
[0110]

Claims (6)

  1. 一种改进聚醚消泡剂性能的方法,是将有机硅消泡活性物、聚醚改性聚硅氧烷、聚醚通过化学反应制备聚醚消泡剂组合物,其特征在于所述的聚醚消泡剂组合物,包含以下组分:(1)1~50份有机硅消泡活性物:所述的有机硅消泡活性物是由聚有机硅氧烷、有机硅树脂、精细填料粒子、催化剂、疏水处理剂经过化学反应制备的产物;在所述的有机硅消泡活性物中,以聚有机硅氧烷为基础,其他组分与聚有机硅氧烷质量比为:有机硅树脂为1%~20%、精细填料粒子为0.1%~20%、催化剂为0.1%~10%、疏水处理剂为1%~10%;(2)4~50份聚醚改性聚硅氧烷:所述聚醚改性聚硅氧烷在25℃下的平均粘度为60~10,000mPa·s,其分子结构通式为:Me3SiO(Me2SiO)x(CH3(CH2)z(EO)e(PO)fHSiO)ySiMe3或者Me3SiO(Me2SiO)x(CH3(CH2)z(EO)e(PO)fSiOCH3)ySiMe3或者Me3SiO(Me2SiO)x(CH3(CH2)z(EO)e(PO)fSiOCOCH3)ySiMe3在上述各结构式中,下标x,y,z,e,f为聚合度,x为10~500的整数,y为1~50的整数,z为2~6的整数,e为1~100的整数,f为0~80的整数;(3)45~95份聚醚:所述的聚醚为不饱和聚醚和/或饱和聚醚,其中:所述的不饱和聚醚,分子结构通式如下:XO(EO)e(PO)fR2,分子结构中所有的R2相同或不同,包括氢原子、一价的碳原子数为1~4的烃基;X为起始剂基团,为3~10的不饱和烃基;下标:e、f为聚合度,e为1~100的整数,f为0~80的整数;所述的饱和聚醚分子结构通式如下:[Y(EO)m(PO)nH]gR3i,分子结构式中,下标:g为1、2或3,i为0、1或2,但g+i≤3;Y为连接基团,为-O-或-CO-或-NH-的二价基团;R3为取代基,为碳原子数为1~30的烷基;下标m、n为聚合度,m为1~100的整数,n为0~80的整数;上述的各组分质量之和为100份;用上述组分,制备所述的聚醚消泡剂组合物,其特征步骤如下:A、将有机硅消泡剂活性物和聚醚改性聚硅氧烷,在40~160℃相互混合,混合顺序和加入方式不受限制,反应0.5~5h;B、然后,再在60~200℃加入聚醚,反应0.1~8h;C、在20~100℃通过胶体磨后冷却,或者直接冷却,降至室温得到黏稠状物质即为聚醚消泡剂组合物。
  2. 2.如权利要求1所述的方法,其特征在于(1)所述的聚有机硅氧烷,其结构为 RaSiO(4_a)/2,其中:a的取值为1. 9〜2. 2 ;R相同或不同,包括氢原子、一价的碳原子数为1〜 20的烃基;所述的聚有机硅氧烷在25°C时的动力粘度为1,000〜300,OOOmPa · S。
  3. 3.如权利要求1所述的方法,其特征在于(1)所述的有机硅树脂为由M单元链节 Rtl3SiOvJn Q单元链节Si04/2组成的MQ树脂,二者之间的摩尔比为0.4 : 1.0〜0.4 : 1.2; 其中RO相同或不同,为氢原子、一价的碳原子数为1〜20的烃基。
  4. 4.如权利要求1所述的方法,其特征在于(1)所述的精细填料颗粒为二氧化硅、氧化 镁、氧化锌、三氧化二铝,这些精细填料颗粒单独使用或混合使用。
  5. 5.如权利要求1所述的方法,其特征在于(1)所述的催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、甲基硅醇钾、甲基硅醇钠、甲醇钠、乙醇钠、甲醇钾、乙醇钾、β “羟乙基三甲基胺 或四甲基氢氧化铵。
  6. 6.如权利要求1所述的方法,其特征在于(1)所述的疏水处理剂包括甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基硅氧基封端的聚二甲基 硅氧烷、无机铵盐碳酸氢铵、三甲基硅氧基封端的侧链含氢聚二甲基硅氧烷、羟基封端聚二 甲基硅氧烷和二甲基环硅氧烷,这些疏水处理剂单独使用或以任何比例混合使用。
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Address after: 210027, Nanjing, Jiangsu Province, Xiaguan Road, Shimonoseki District No. 199 Zijin venture special community building D11

Applicant after: Sixin Science & Technology Applied Inst. Co., Ltd., Nanjing City

Address before: Huang Jia Wei Road Nanjing City, Jiangsu province 210037 Xiaguan District No. 41-1 building B4-2

Applicant before: Sixin Science & Technology Applied Inst. Co., Ltd., Nanjing City

C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20101117