CN103691163A - 一种环保型消泡剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型水性消泡剂，本发明的环保型消泡剂是由高级脂肪醇、聚醚改性硅氧烷、吐温系列乳化剂、司盘系列乳化剂、二氧化硅组成，各组成原料的重量份数如下：高级脂肪醇20-80份、聚醚改性硅氧烷1-10份、吐温系列乳化剂3-15份、司盘系列乳化剂1-10份、二氧化硅5-20份、去离子水100~500份。该环保型消泡剂以无毒无害的原料进行制备得到；配方中选用纳米二氧化硅作为载体和乳化助剂，获得更优越的稳定性、补强性，纳米二氧化硅的双重作用，使得消泡剂稳定性和抑制泡沫的效果更佳。
Description
技术领域
本发明涉及一种消泡剂，具体是一种环保型消泡剂，属于精细化工产品技术领域。
背景技术
在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。
消泡剂主要由（1）具有破泡、消泡，减小表面张力作用的活性成份；（2）使活性成分分散成小颗粒，便于分散在水中，更好的起到消泡、抑泡效果的乳化剂；（3）有助于载体和起泡体系的结合，易于分散到起泡体系里，把两者结合起来，其本身的表面张力低，有助于抑泡，且可以降低成本作用的载体；（4）使乳化效果更好的乳化助剂组成。目前消泡剂的种类很多，有机硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝、含胺、亚胺和酰胺类的，具有消泡速度更快，抑泡时间更长，适用介质范围更广，甚至苛刻介质环境如高温、强酸和强碱的特点。
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。例如，专利ZL 200910075334.4 公开了一种复合型无硅消泡剂，用于解决焦炭塔内的泡沫层问题，其技术方案是消泡剂由以下质量份的原料配制而成：月桂醇20-50，聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚10-50，苯酚衍生物乙氧基丙级氧化物5-20，异辛醇10-30；该复合型无硅消泡剂不含硅，无毒无害，加热到500℃都不分解，耐热性能好，适用于高温下消泡，其消泡效果与低硅消泡剂相当，当加入量超过50μg/g时，消泡率可达90%以上。
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。
现有的消泡剂中选用的乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚被公认为对工作环境有相当的危害性，吸入气体会刺激器官。其中壬基酚聚氧乙烯醚已被认为是一种限制使用的重要物质，壬基酚聚氧乙烯醚比其他物质对眼睛具有更前的刺激性，长期接触皮肤会使皮肤过敏，其对水生有机体的毒性中等偏高，然而在分解的产物中，毒性和生物体内累积毒性会相应提高。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种以无毒无害的原料进行制备得到的环保性强的消泡剂；配方中选用纳米二氧化硅作为载体和乳化助剂，获得更优越的稳定性、补强性，纳米二氧化硅的双重作用，使得消泡剂稳定性和抑制泡沫的效果更佳。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种环保型消泡剂，由高级脂肪醇、聚醚改性硅氧烷、吐温系列乳化剂、司盘系列乳化剂、二氧化硅组成，各组成原料的重量份数如下：高级脂肪醇20-80份、聚醚改性硅氧烷1-10份、吐温系列乳化剂3-15份、司盘系列乳化剂1-10份、二氧化硅5-20份、去离子水100~500份。
所述各组成原料的重量份数优选：高级脂肪醇20-70份、聚醚改性硅氧烷2-8份、吐温系列乳化剂3-10份、司盘系列乳化剂1-8份、二氧化硅5-10份、去离子水100~400份。
所述各组成原料的重量份数进一步优化为：高级脂肪醇50份、聚醚改性硅氧烷4份、吐温系列乳化剂5份、司盘系列乳化剂5份、二氧化硅8份、去离子水300份。
所述高级脂肪醇是以天然植物油或动物油经过酯化得到的碳原子数在12~15的高级脂肪醇。
所述二氧化硅为纳米级二氧化硅。
本发明环保型消泡剂采用如下步骤制备：在反应釜中将高级脂肪醇与聚醚改性硅氧烷混合搅拌均匀，再加入吐温系列乳化剂、司盘系列乳化剂、以及预先分散在去离子水中的二氧化硅，低速搅拌使各原料混合均匀。必要时可通过剪切、高速搅拌或超声，以利于二氧化硅在体系中的分散。
本发明相对于现有技术的有益效果是：选用无毒无害的原料进行制备，环保性强、制作过程清洁环保；配方中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，在本发明中起到载体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 本实施例的环保型消泡剂采用以下重量份的原料制备：高级脂肪醇（以天然植物油经过酯化得到的碳原子数为12的一元高级脂肪醇）50份、聚醚改性硅氧烷4份、吐温系列乳化剂：吐温-60 5份、司盘系列乳化剂：司盘-80 5份、纳米二氧化硅8份、去离子水300份；采用如下步骤制备：在反应釜中将高级脂肪醇与聚醚改性硅氧烷混合搅拌均匀，再加入吐温系列乳化剂、司盘系列乳化剂、以及预先分散在去离子水中的纳米二氧化硅，低速搅拌使各原料混合均匀。
实施例2 本实施例的环保型消泡剂采用以下重量份的原料制备：高级脂肪醇（以天然植物油经过酯化得到的碳原子数为15的一元高级脂肪醇）20份、聚醚改性硅氧烷2份、吐温系列乳化剂：吐温-40 3份、司盘系列乳化剂：司盘-80 1份、纳米二氧化硅5份、去离子水100份。
实施例3 本实施例的环保型消泡剂采用以下重量份的原料制备：高级脂肪醇（以天然植物油经过酯化得到的碳原子数为14的一元高级脂肪醇）70份、聚醚改性硅氧烷6份、吐温系列乳化剂：吐温-20 8份、司盘系列乳化剂：司盘-20 3份、纳米二氧化硅10份、去离子水400份。
实施例4 本实施例的环保型消泡剂采用以下重量份的原料制备：高级脂肪醇（以天然植物油经过酯化得到的碳原子数为15的一元高级脂肪醇）80份、聚醚改性硅氧烷10份、吐温系列乳化剂：吐温-60 15份、司盘系列乳化剂：司盘-80 10份、纳米二氧化硅20份、去离子水500份。
实施例5 本实施例的环保型消泡剂采用以下重量份的原料制备：高级脂肪醇（以天然植物油经过酯化得到的碳原子数为12的一元高级脂肪醇）60份、聚醚改性硅氧烷8份、吐温系列乳化剂：吐温-80 10份、司盘系列乳化剂：司盘-80 8份、纳米二氧化硅16份、去离子水300份。
Claims (6)
1.一种环保型消泡剂，其特征在于：由高级脂肪醇、聚醚改性硅氧烷、吐温系列乳化剂、司盘系列乳化剂、二氧化硅组成，各组成原料的重量份数如下：高级脂肪醇20-80份、聚醚改性硅氧烷1-10份、吐温系列乳化剂3-15份、司盘系列乳化剂1-10份、二氧化硅5-20份、去离子水100~500份；其中二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的环保型消泡剂，其特征在于：所述各组成原料的重量份数如下：高级脂肪醇20-70份、聚醚改性硅氧烷2-8份、吐温系列乳化剂3-10份、司盘系列乳化剂1-8份、二氧化硅5-10份、去离子水100~400份。
3.根据权利要求2所述的环保型消泡剂，其特征在于：所述各组成原料的重量份数如下：高级脂肪醇50份、聚醚改性硅氧烷4份、吐温系列乳化剂5份、司盘系列乳化剂5份、二氧化硅8份、去离子水300份。
4.根据权利要求1或2或3所述的环保型消泡剂，其特征在于：所述高级脂肪醇是以天然植物油或动物油经过酯化得到的碳原子数在12~15的高级脂肪醇。
5.根据权利要求1或2或3所述的环保型消泡剂，其特征在于：所述二氧化硅为纳米级二氧化硅。
6.根据权利要求1所述的环保型消泡剂，其特征在于：采用如下步骤制备：在反应釜中将高级脂肪醇与聚醚改性硅氧烷混合搅拌均匀，再加入吐温系列乳化剂、司盘系列乳化剂、以及预先分散在去离子水中的二氧化硅，低速搅拌使各原料混合均匀。
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