CN103657161B - 一种高性能消泡剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能消泡剂及其制备方法，本发明高性能消泡剂各组成原料的重量份数如下：由矿物油10-70份、白炭黑1-10份、改性硅聚醚5-30份、脂肪酸酰胺类阴离子表面活性剂1-5份、纳米二氧化硅1-3份、去离子水100-400份。该消泡剂在较低浓度或低温下能保持良好的消抑泡效果，适合消除含有苯丙、纯丙、乙丙、聚醋酸乙烯酯、丁苯类乳胶的涂料体系，特别是建筑用涂料体系中泡沫的消除，对于涂料的运输或长期储存过程中，与涂料具有良好的相容性，使体系呈现良好的稳定性；具有消泡速度快、干燥速度快、用量少、辅助成膜性能好的优点，不会堵塞超滤膜、不会产生鱼眼、缩孔等不良后果。
Description
技术领域
本发明涉及一种高性能消泡剂，特别是一种用于建筑涂料的高性能消泡剂，属于精细化工技术领域。
背景技术
工业生产过程中产生的许多有害泡沫，会造成原料外溢使得设备生产能力受到大大的限制、造成原料和产品的浪费、延长了反应周期、影响产品品质、污染环境、引起事故等危害，因此，在工业生产的过程中需要添加消泡剂。
近来消泡剂的研究主要集中在有机硅化合物与表面活性剂的复配、聚醚与有机硅的复配、水溶性或油溶性聚醚与含硅聚醚的复配等复配型消泡剂上，复配是消泡剂的发展趋势之一。就目前消泡剂而言，聚醚类与有机硅类消泡剂的性能最为优良，对这两类消泡剂的改性与新品种的开发研究也比较活跃。最新的消泡剂种类是硅醚共聚类的，这类消泡剂消泡快，抑泡时间长，耐碱耐酸，耐高温，相容性好，既有普通消泡剂相容性好的特点，又有有机硅类消泡剂消泡效果好的特点。专利申请CN 102949867 A公开了一种高效消泡剂，以重量份计其组成为：二甲基硅油10~45份，氟硅油2~10份，疏水白炭黑0.5~3份，聚醚改性聚硅氧烷乳化剂5~25份，去离子水100~200份，增稠剂0.5~1份。该消泡剂以二甲基硅油和氟硅油组合物为主要消泡活性成分，氟硅油的加入降低了消泡剂体系的表面张力，提高消泡剂的消、抑泡性能。聚醚改性聚硅氧烷乳化剂既可乳化消泡活性成分，其本身又是很好的消泡成分，起到增效效果。该消泡剂消泡能力强，抑泡时间长，适用范围广，可应用于多种泡沫体系，适用于强酸碱、高温等苛刻条件下的消、抑泡。
在生产建筑涂料时，由于涂料中的颜料或填料有较大的比表面积，生产涂料时加入的颜料或填料能吸附空气进入涂料中，导致气泡产生；涂料在生产与应用中由于添加了各类表面活性物质，如乳化剂、分散剂、润湿剂、增稠剂等，故在生产及施工时容易产生气泡；由于搅拌、分散、研磨、施工等，通过空气介入体系而容易形成气泡；由于某些副反应产生CO2，从而产生气泡。在建筑涂料用于施工后，成膜过程中，若气泡不能消失，则会造成涂膜缩孔、针眼等弊病，影响涂膜质量和施工质量，严重的甚至带来安全隐患。
由于消泡剂的针对性很强，往往一种消泡剂在某一种气泡体系中能起到良好的消泡作用而在另一种气泡体系中却呈现出较差的消泡效果甚至是毫无效果或者还会发生助泡。在涂料体系中，由于涂料的品种不同，其主要的成膜物质、助剂不同，因此需要有针对性的选用消泡剂配合使用，获得良好的施工效果和较高的施工效率。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种高性能消泡剂，该消泡剂在较低浓度或低温下能保持良好的消抑泡效果，适合消除含有苯丙、纯丙、乙丙、聚醋酸乙烯酯、丁苯类乳胶的涂料体系，特别是建筑用涂料体系中泡沫的消除，对于涂料的运输或长期储存过程中，与涂料具有良好的相容性，使体系呈现良好的稳定性；具有消泡速度快、干燥速度快、用量少、辅助成膜性能好的优点，不会堵塞超滤膜、不会产生鱼眼、缩孔等不良后果。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种高性能消泡剂，由矿物油、白炭黑、改性硅聚醚、阴离子表面活性剂、纳米二氧化硅、去离子水组成，各组成原料的重量份数如下：由矿物油10-70份、白炭黑1-10份、改性硅聚醚5-30份、脂肪酸酰胺类阴离子表面活性剂1-5份、纳米二氧化硅1-3份、去离子水100-400份。
优选的各组成原料的重量份数如下：矿物油12-60份、白炭黑2-8份、改性硅聚醚6-25份、脂肪酸酰胺类阴离子表面活性剂1-4份、纳米二氧化硅1-2.5份、去离子水150-350份。
进一步优选的各组成原料的重量份数如下：矿物油48份、白炭黑5份、改性硅聚醚20份、脂肪酸酰胺类阴离子表面活性剂3份、纳米二氧化硅2份、去离子水250份。
所述改性硅聚醚为以三氟丙基为氟链节，通过硅加成反应合成的三氟丙基改性硅聚醚。
所述阴离子表面活性剂为脂肪酸酰胺类阴离子表面活性剂。所述阴离子表面活性剂优选阴离子聚丙烯酰胺。
本发明的高性能消泡剂按以下步骤制备：将矿物油置于反应釜中，升温至50-70℃，加入改性硅聚醚，搅拌，降温至45-65℃，加入白炭黑、纳米二氧化硅搅拌，温度降至室温，加入阴离子表面活性剂和去离子混合均匀即可。
本发明相对于现有技术的有益效果是：矿物油和改性硅聚醚为主要消泡活性成分，改性硅聚醚既可乳化消泡活性成分，还具有消泡作用，增加消泡功能；纳米二氧化硅粒径小，比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、具有优越的稳定性、补强性，在本发明中起到增稠剂和乳化助剂的双重作用，使得消泡剂稳定性和抑制泡沫的效果更佳。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
实施例1 本实施例的高性能消泡剂采用以下重量份的原料制备：矿物油48份、白炭黑5份、改性硅聚醚20份、脂肪酸酰胺类阴离子表面活性剂3份、纳米二氧化硅2份、去离子水250份；按以下步骤制备：将矿物油置于反应釜中，升温至60℃，加入改性硅聚醚，搅拌，降温至55℃，加入白炭黑、纳米二氧化硅搅拌，温度降至室温，加入阴离子表面活性剂和去离子混合均匀即可。
实施例2 本实施例的高性能消泡剂采用以下重量份的原料制备：矿物油12份、白炭黑2份、改性硅聚醚6份、脂肪酸酰胺类阴离子表面活性剂1.5份、纳米二氧化硅1.5份、去离子水150份；按以下步骤制备：将矿物油置于反应釜中，升温至70℃，加入改性硅聚醚，搅拌，降温至65℃，加入白炭黑、纳米二氧化硅搅拌，温度降至室温，加入阴离子表面活性剂和去离子混合均匀即可。
实施例3 本实施例的高性能消泡剂采用以下重量份的原料制备：矿物油60份、白炭黑8份、改性硅聚醚6份、脂肪酸酰胺类阴离子表面活性剂4份、纳米二氧化硅2.5份、去离子水350份；按以下步骤制备：将矿物油置于反应釜中，升温至50℃，加入改性硅聚醚，搅拌，降温至45℃，加入白炭黑、纳米二氧化硅搅拌，温度降至室温，加入阴离子表面活性剂和去离子混合均匀即可。
实施例4 本实施例的高性能消泡剂采用以下重量份的原料制备：由矿物油70份、白炭黑10份、改性硅聚醚30份、脂肪酸酰胺类阴离子表面活性剂5份、纳米二氧化硅3份、去离子水300份；按以下步骤制备：将矿物油置于反应釜中，升温至60℃，加入改性硅聚醚，搅拌，降温至50℃，加入白炭黑、纳米二氧化硅搅拌，温度降至室温，加入阴离子表面活性剂和去离子混合均匀即可。
实施例5 本实施例的高性能消泡剂采用以下重量份的原料制备：由矿物油10份、白炭黑1份、改性硅聚醚5份、脂肪酸酰胺类阴离子表面活性剂1份、纳米二氧化硅1份、去离子水100份；按以下步骤制备：将矿物油置于反应釜中，升温至70℃，加入改性硅聚醚，搅拌，降温至60℃，加入白炭黑、纳米二氧化硅搅拌，温度降至室温，加入阴离子表面活性剂和去离子混合均匀即可。
Claims (1)
1.一种高性能消泡剂，其特征在于：由矿物油、白炭黑、改性硅聚醚、阴离子表面活性剂、纳米二氧化硅、去离子水组成，各组成原料的重量份数如下：矿物油48份、白炭黑5份、改性硅聚醚20份、脂肪酸酰胺类阴离子表面活性剂3份、纳米二氧化硅2份、去离子水250份；
所述改性硅聚醚为以三氟丙基为氟链接，通过硅加成反应合成的三氟丙基改性硅聚醚；
按以下步骤进行：将矿物油置于反应釜中，升温至50-70℃，加入改性硅聚醚，搅拌，降温至45-65℃，加入白炭黑、纳米二氧化硅搅拌，温度降至室温，加入阴离子表面活性剂和去离子水混合均匀即可。
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