CN103897628A

CN103897628A - 聚醚改性有机硅消泡剂及其制备方法

Info

Publication number: CN103897628A
Application number: CN201210579293.4A
Authority: CN
Inventors: 杨伦
Original assignee: NANTONG HANTAI CHEMICAL Co Ltd
Current assignee: NANTONG HANTAI CHEMICAL Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-07-02

Abstract

本发明涉及一种聚醚改性有机硅消泡剂及其制备方法，所述的消泡剂包括主消泡组分、乳化剂、分散介质水，所述的主消泡组分占10%～20%，（质量百分比），乳化剂总质量的1%～10%（质量百分比），分散介质水，占69%～89%（质量百分比）。本发明将聚硅氧烷-聚氧烯醚嵌段共聚物作为有效消泡组分，解决消泡剂与复膜胶相容性问题，表现为水溶性，在高于浊点时则体现良好的消泡性能，使其具有良好的消泡、抑泡性能的同时与复膜胶乳液具有良好的相容性。

Description

聚醚改性有机硅消泡剂及其制备方法

技术领域

本发明具体涉及一种聚醚改性有机硅消泡剂，具体涉及一种适用于水性复膜胶工业及乳液聚合过程中的消泡、抑泡的聚醚改性有机硅消泡剂的制备方法。

背景技术

复膜胶是使纸张与塑料薄膜粘接起来的一种胶黏剂，早期的复膜胶是以有机物为溶剂，随着社会的发展，人们环保意识的增强，复膜胶的分散介质逐渐从有机物转变为水。早期的水性复膜胶由于粘接强度低，印刷质量不高，性能比不上溶剂型复膜胶，但经过多年的研究，水性复膜胶的粘接强度、透明度得到很大提高，别且克服了印刷品复膜后起皱、脱层、泛黄等缺陷，被认为是取代溶剂型复膜胶的理想产品。

水性复膜胶一般是以丙烯酸（酯）单体为原料，在乳化剂的作用下采用乳液聚合工艺制备，乳化剂的存在是水性复膜胶在剪切作用下产生稳定泡沫的根本原因，消泡剂能有效消除泡沫，是水性复膜胶中必不可少一种添加剂。作为水性复膜胶用消泡剂，其不仅要具备优良的消抑泡性能，还应具备与其他助剂之间很好的相容性以及在起泡体系中的稳定性等。

常用的消泡剂主要是矿物油类和有机硅化合物两大类，矿物油类消泡剂虽成本较低、但消抑泡能力不理想；有机硅消泡剂消泡好，抑泡时间长，但与体系的相容性差，易对涂层造成硅斑、缩孔现象，聚醚改性有机硅消泡剂是有机硅消泡剂中的一类，但其亲水疏水性可以自由调节，加之，其在浊点温度下，表现为水溶性，在高于浊点时则体现良好的消泡性能，将其作为复膜胶用消泡剂是必然可行的。

通过聚醚接枝改性，将聚醚链段接枝到聚有机硅氧烷链段上,亲水性的聚醚链段可赋予聚合物水溶性,通过调节聚醚链段中的聚环氧乙烷（EO）与聚环氧丙烷(PO)的聚合度及其比值，以及聚醚与聚硅氧烷的比例，从而调节共聚物的亲水及疏水性能，使其与复膜胶乳液具有很好的相容性，能够避免涂膜缺陷问题。

发明内容

发明目的：本发明为了解决现有技术的不足，提供了一种以聚硅氧烷-聚氧烯醚嵌段共聚物作为有效消泡组分，本发明的另一个目的是提供了应用于水性复膜胶中的聚醚改性有机硅消泡剂的制备方法。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种聚醚改性有机硅消泡剂，所述的消泡剂包括主消泡组分、乳化剂、分散介质水，所述的主消泡组分占10% ~ 20%，（质量百分比），乳化剂总质量的1% ~ 10%（质量百分比），分散介质水，占69% ~ 89%（质量百分比）。

所述的消泡剂还包括助消泡组分，所述的助消泡组分占主消泡组分的0.1% ~ 10%（质量百分比）。

所述的主消泡组分为聚硅氧烷-聚氧烯醚嵌段共聚物，其结构式为：

Figure 2012105792934100002DEST_PATH_IMAGE001

R1为-（C3H6 O）-，R2为H或1~ 4个碳原子的烷基，n=30~ 150，m=2~20，X=1~10，Y=10~40。

所述的助消泡组分包括白炭黑、脂肪酸金属皂、酰胺和MQ 树脂。

所述的乳化剂为非离子型表面活性剂，其HLB值为8 ~ 12，包括失水山梨醇单硬脂酸酯（S-60）、失水山梨醇单油酸酯（S-80）、失水山梨醇单硬脂酸聚氧乙烯醚酯（T-60）、失水山梨醇单油酸聚氧乙烯醚酯（T-80）、脂肪醇聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚。

一种聚醚改性有机硅消泡剂的制备方法，将主消泡组分、助消泡组分加热升温搅拌，至130 ~ 150℃，保温2~3h，快速降温至70 ~ 80℃，加入乳化剂，搅拌均匀后，加水乳化，保温30min，冷却出料，产品为白色乳状液。

有益效果：本发明和现有技术相比，将聚硅氧烷-聚氧烯醚嵌段共聚物作为有效消泡组分，解决消泡剂与复膜胶相容性问题，表现为水溶性，在高于浊点时则体现良好的消泡性能，使其具有良好的消泡、抑泡性能的同时与复膜胶乳液具有良好的相容性。

具体实施方式

实施例1

一种聚醚改性有机硅消泡剂，包括主消泡组分、乳化剂、分散介质水，所述的主消泡组分占10%，（质量百分比），乳化剂总质量的1%（质量百分比），余量为分散介质水，消泡剂还包括助消泡组分，助消泡组分占主消泡组分的0.1%（质量百分比）。主消泡组分为聚硅氧烷-聚氧烯醚嵌段共聚物，其结构式为：

R1为-（C3H6 O）-，R2为H或1~ 4个碳原子的烷基，n=30，m=2，X=1，Y=10。助消泡组分包括白炭黑、脂肪酸金属皂、酰胺和MQ 树脂。乳化剂为非离子型表面活性剂，其HLB值为8 ~ 12，包括失水山梨醇单硬脂酸酯（S-60）、失水山梨醇单油酸酯（S-80）、失水山梨醇单硬脂酸聚氧乙烯醚酯（T-60）、失水山梨醇单油酸聚氧乙烯醚酯（T-80）、脂肪醇聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚。将主消泡组分、助消泡组分加热升温搅拌，至130℃，保温2h，快速降温至70℃，加入乳化剂，搅拌均匀后，加水乳化，保温30min，冷却出料，产品为白色乳状液。

实施例2：

一种聚醚改性有机硅消泡剂，包括主消泡组分、乳化剂、分散介质水，所述的主消泡组分占20%，（质量百分比），乳化剂总质量的10%（质量百分比），余量为分散介质，所述的消泡剂还包括助消泡组分，所述的助消泡组分占主消泡组分的0.1%（质量百分比），主消泡组分为聚硅氧烷-聚氧烯醚嵌段共聚物，其结构式为：

R1为-（C3H6 O）-，R2为H或1~ 4个碳原子的烷基，n=30，m=2，X=1，Y=10。所述的助消泡组分包括白炭黑、脂肪酸金属皂、酰胺和MQ 树脂。所述的乳化剂为非离子型表面活性剂，其HLB值为12，包括失水山梨醇单硬脂酸酯（S-60）、失水山梨醇单油酸酯（S-80）、失水山梨醇单硬脂酸聚氧乙烯醚酯（T-60）、失水山梨醇单油酸聚氧乙烯醚酯（T-80）、脂肪醇聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚，将主消泡组分、助消泡组分加热升温搅拌，至130℃，保温2h，快速降温至70℃，加入乳化剂，搅拌均匀后，加水乳化，保温30min，冷却出料，产品为白色乳状液。

实施例3：

一种聚醚改性有机硅消泡剂，包括主消泡组分、乳化剂、分散介质水，所述的主消泡组分占15%，（质量百分比），乳化剂总质量的8%（质量百分比），余量为分散介质水，消泡剂还包括助消泡组分，所述的助消泡组分占主消泡组分的8%（质量百分比）。

主消泡组分为聚硅氧烷-聚氧烯醚嵌段共聚物，其结构式为：

R1为-（C3H6 O）-，R2为H或1~ 4个碳原子的烷基，n= 150，m=20，X=10，Y=40。助消泡组分包括白炭黑、脂肪酸金属皂、酰胺和MQ 树脂。乳化剂为非离子型表面活性剂，其HLB值为10，包括失水山梨醇单硬脂酸酯（S-60）、失水山梨醇单油酸酯（S-80）、失水山梨醇单硬脂酸聚氧乙烯醚酯（T-60）、失水山梨醇单油酸聚氧乙烯醚酯（T-80）、脂肪醇聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚。将主消泡组分、助消泡组分加热升温搅拌，至140℃，保温2.5h，快速降温至75℃，加入乳化剂，搅拌均匀后，加水乳化，保温30min，冷却出料，产品为白色乳状液。

实施例4：

一种聚醚改性有机硅消泡剂，包括主消泡组分、乳化剂、分散介质水，所述的主消泡组分占18%，（质量百分比），乳化剂总质量的7%（质量百分比），余量为分散介质水。消泡剂还包括助消泡组分，助消泡组分占主消泡组分的6%（质量百分比）。主消泡组分为聚硅氧烷-聚氧烯醚嵌段共聚物，其结构式为：

R1为-（C3H6 O）-，R2为H或1~ 4个碳原子的烷基，n=120，m=17，X=6，Y=38。助消泡组分包括白炭黑、脂肪酸金属皂、酰胺和MQ 树脂。乳化剂为非离子型表面活性剂，其HLB值为10，包括失水山梨醇单硬脂酸酯（S-60）、失水山梨醇单油酸酯（S-80）、失水山梨醇单硬脂酸聚氧乙烯醚酯（T-60）、失水山梨醇单油酸聚氧乙烯醚酯（T-80）、脂肪醇聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚。将主消泡组分、助消泡组分加热升温搅拌，至150℃，保温3h，快速降温至80℃，加入乳化剂，搅拌均匀后，加水乳化，保温30min，冷却出料，产品为白色乳状液。

测试方法：

（1）高速分散

在 500ml杯中加入一定量的复膜胶乳液及消泡剂，消泡剂的加入量为复膜胶乳液量的 0.3%，在 900rmp的转速下高速分散 20min，停止后立即倒入比重杯中，记录液体重量，数值越大说明消泡剂抑泡性越好。

测试结果：

样品名称	消泡剂A	消泡剂B	D-103	420
					液体重量	65．7	63.4	62.2	46.2

（2）涂刷试验

将高速分散后的复膜胶乳液放置 24h，让气泡消尽后，取少量乳液在干净的玻璃片上涂膜，观察漆膜有无缩孔现象。

结果发现：漆膜平整没有缩孔现象。

Claims

1.一种聚醚改性有机硅消泡剂，其特征在于：所述的消泡剂包括主消泡组分、乳化剂、分散介质水，所述的主消泡组分占10% ~ 20%，（质量百分比），乳化剂总质量的1% ~ 10%（质量百分比），分散介质水，占69% ~ 89%（质量百分比）。

2.如权利要求1所述的聚醚改性有机硅消泡剂，其特征在于：所述的消泡剂还包括助消泡组分，所述的助消泡组分占主消泡组分的0.1% ~ 10%（质量百分比）。

3.如权利要求1所述的聚醚改性有机硅消泡剂，其特征在于：所述的主消泡组分为聚硅氧烷-聚氧烯醚嵌段共聚物，其结构式为：

4.如权利要求2所述的聚醚改性有机硅消泡剂，其特征在于：所述的助消泡组分包括白炭黑、脂肪酸金属皂、酰胺和MQ 树脂。

5.如权利要求1所述的聚醚改性有机硅消泡剂，其特征在于：所述的乳化剂为非离子型表面活性剂，其HLB值为8 ~ 12，包括失水山梨醇单硬脂酸酯（S-60）、失水山梨醇单油酸酯（S-80）、失水山梨醇单硬脂酸聚氧乙烯醚酯（T-60）、失水山梨醇单油酸聚氧乙烯醚酯（T-80）、脂肪醇聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚。

6.一种聚醚改性有机硅消泡剂的制备方法，其特征在于：将主消泡组分、助消泡组分加热升温搅拌，至130 ~ 150℃，保温2~3h，快速降温至70 ~ 80℃，加入乳化剂，搅拌均匀后，加水乳化，保温30min，冷却出料，产品为白色乳状液。