CN104069653B - 一种矿物油消泡剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及消泡剂领域，具体公开了一种矿物油消泡剂及其制备和应用。本发明的矿物油消泡剂由矿物油、消泡主剂、消泡助剂及乳化剂组成，其组成具体包括如下质量百分比的各组分：矿物油50～80%，消泡主剂A为2.5～15%，消泡主剂B为0.1～5%，消泡主剂C为2.5～15%，消泡助剂0.1～2%，乳化剂0.1～10%。本发明的矿物油型消泡剂具有高效、稳定、均一的优点，适用于造纸黑液、涂料生产、污水处理、胶乳生产等领域，极具应用前景。

Description

一种矿物油消泡剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及消泡剂领域，具体公开了一种矿物油消泡剂及其制备和应用。

背景技术

消泡剂广泛地应用于各种工业领域来消除生产过程中产生的有害泡沫。消泡剂不仅需要具备良好的消泡抑泡功能还需要与其他助剂有良好的兼容性。消泡剂一般分为有机硅消泡剂和非有机硅消泡剂两大类。有机硅消泡剂消泡速度快、价格低廉，但是经常与起泡体系的兼容性较差，例如在应用于涂料产品的消泡过程中容易产生硅斑或缩孔等缺陷，进而影响产品的品质。非有机硅消泡剂包括高碳醇乳液消泡剂和矿物油消泡剂等，它们的表面张力一般比有机硅消泡剂高，因此消泡抑泡效果不如有机硅消泡剂；但是由于矿物油消泡剂通常与起泡体系的兼容性较好，所以比有机硅类消泡剂有更广的应用范围，可以应用于有机硅类不能使用的领域，如涂料、油墨等生产体系。

关于矿物油消泡剂的国内外文献资料十分丰富，一般而言矿物油类消泡剂以矿物油为载体，各种疏水物质如脂肪酸金属皂、高碳醇、白炭黑等作为消泡主体，另外还会经常添加一些消泡助剂及乳化剂使消泡剂体系能够稳定均一。

矿物油本身具有一定消泡作用，而在矿物油中复配入各种疏水物质时可以使混合物的消泡能力大大增强，但是这样也会使整个体系不稳定，导致疏水颗粒从矿物油体系中析出。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种高效稳定的矿物油消泡剂，使其具有较非有机硅消泡剂更广泛的应用范围。

本发明首先公开了一种矿物油消泡剂，其原料组成包括如下质量百分比的各组分：

矿物油50～80%

消泡主剂A2.5～20%

消泡主剂B0.1～5%

消泡主剂C2.5～15%

消泡助剂0.1～2%

乳化剂0.1～10%；

所述消泡主剂A为脂肪酸和/或脂肪酸金属皂；所述消泡主剂B为脂肪酸酰胺；所述消泡主剂C为柠檬酸三丁酯；所述消泡助剂为辛醇和/或三乙醇胺。

较优的，所述矿物油选自煤油、柴油、白油、蓖麻油中的一种或多种的组合。

更优的，所述矿物油选自无味煤油、柴油或白油。

较优的，所述脂肪酸选自十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸中的一种或多种的组合；所述脂肪酸金属皂选自十四烷酸铝盐皂、十五烷酸铝盐皂、十六烷酸铝盐皂、十七烷酸铝盐皂、十八烷酸铝盐皂中的一种或多种的组合。

更优的，所述脂肪酸选自十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸或其铝盐皂；所述或脂肪酸金属皂选自十六烷酸铝盐皂、十七烷酸铝盐皂或十八烷酸铝盐皂。

更优的，所述矿物油消泡剂中，消泡主剂A的含量为4～10%。

较优的，所述脂肪酸酰胺选自亚乙基双硬脂酸酰胺、亚乙基双棕榈酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、亚乙基双肉豆蔻酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺中的一种或多种的组合。

更优的，所述脂肪酸酰胺选自亚乙基双硬脂酸酰胺或亚乙基双油酸酰胺。

更优的，所述矿物油消泡剂中消泡主剂B的含量为0.2～3%。

较优的，所述乳化剂为非离子表面活性剂。

更优的，所述乳化剂选自脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯及聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯中的一种或两种以上的组合。

最优的，所述乳化剂选自脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯及聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯中的一种或两种以上的组合。

更优的，所述矿物油中消泡剂的含量为0.2～5%。

本发明的矿物油型消泡剂所采用的上述原料均可以通过市售途径购买。本发明中所涉及的比分数均为质量百分比。

本发明第二方面公开了制备前述矿物油消泡剂的方法，包括以下步骤：

1）将消泡主剂A和消泡助剂加入矿物油中混合均匀，搅拌升温至70～110℃，保温0.5～2h后，降温至40～60℃，得到混合物a；

2）将消泡主剂B和消泡主剂C混合均匀，搅拌升温至80～130℃，保温0.5～2h后，降温至60～80℃，得到混合物b；

3）将混合物a、混合物b及乳化剂混合均匀，待混合产物降至室温即得到矿物油消泡剂。

本发明的矿物油消泡剂即可以按照现有技术的方法直接混合制备，也可以采用本发明优化的条件参数制备。采用本发明优化的制备条件可以使得产品的稳定性和消泡性能都大大提高。

本发明其次还公开了一种矿物油消泡剂，为采用本发明前述方法制备获得。

本发明最后还公开了所述矿物油消泡剂在油墨生产、涂料生产、污水处理、胶乳生产等领域的应用。

本发明在制备矿物油消泡剂的过程中除了矿物油与消泡主剂（包括脂肪酸或脂肪酸金属皂、脂肪酸酰胺、柠檬酸三丁酯）的加入外，还加入了一些消泡助剂（由辛醇和/或三乙醇胺组成）和乳化剂，再辅以优化的制备条件可以得到稳定均一且性能良好的消泡剂。本发明中，辛醇、三乙醇胺和乳化剂的加入可以使得疏水物质稳定地溶解在矿物油中，并且辛醇和三乙醇胺本身也具有一定的消泡功能。

本发明的有益效果为：本发明通过矿物油、消泡助剂、消泡助剂的选择，以及对制备方法和参数的控制，制备获得一种高效、稳定、均一的矿物油型消泡剂，本发明的新型矿物油消泡剂的消泡抑泡效果与有机硅消泡剂相当，应用领域比非有机硅消泡剂更为广泛。

附图说明

图1：消泡剂对汽车厂涂装车间循环水槽内循环水的消泡效果比较

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种改变。

实施例1

将25g无味煤油、25g蓖麻油、10g十四烷酸铝、5g十五烷酸、5g十八烷酸、1g辛醇、1g三乙醇胺加入烧瓶中，搅拌并升温至90℃，保温1.5小时，再降温至50℃。另将5g亚乙基双油酸酰胺、13g柠檬酸三丁酯加入到烧瓶，搅拌并升温至110℃，保温1小时，再降温至60℃与上述无味煤油混合物混合并加入3g聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯、3g脂肪酸聚氧乙烯醚、4g脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌均匀至室温，得到消泡剂I。

实施例2

将78g柴油、10g十八烷酸铝、0.5g辛醇、1g三乙醇胺加入烧瓶中，搅拌并升温至100℃，保温0.5小时，再降温至60℃。另将0.5g亚乙基双硬脂酸酰胺、8g柠檬酸三丁酯加入到烧瓶，搅拌并升温至100℃，保温0.5小时，再降温至70℃与上述柴油混合物混合并加入2g聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯搅拌均匀至室温，得到消泡剂II。

实施例3

将75g白油、5g十六烷酸、5g十七烷酸、1g辛醇、1g三乙醇胺加入烧瓶中，搅拌并升温至110℃，保温1.5小时，再降温至60℃。另将2g亚乙基双油酸酰胺、2.5g柠檬酸三丁酯加入到烧瓶，搅拌并升温至110℃，保温1小时，再降温至80℃与上述白油混合物混合并加入0.1g乳化剂MOA-3搅拌均匀至室温，得到消泡剂III。

实施例4

将75g无味煤油、10g十六烷酸铝、1g辛醇、1g三乙醇胺加入烧瓶中，搅拌并升温至100℃，保温2小时，再降温至60℃。另将0.2g亚乙基双硬脂酸酰胺、10g柠檬酸三丁酯加入到烧瓶，搅拌并升温至100℃，保温2小时，再降温至70℃与上述无味煤油混合物混合并加入2.8g乳化剂TX-4搅拌均匀至室温，得到消泡剂IV。

实施例5

将80g柴油、2.5g十八烷酸铝、0.1g辛醇加入烧瓶中，搅拌并升温至70℃，保温2小时，再降温至60℃。另将0.1g亚乙基双硬脂酸酰胺、15g柠檬酸三丁酯加入到烧瓶，搅拌并升温至80℃，保温1小时，再降温至70℃与上述柴油混合物混合并加入2.3g乳化剂MOA-3搅拌均匀至室温，得到消泡剂V。

实施例6

将75g白油、4g十八烷酸、2g三乙醇胺加入烧瓶中，搅拌并升温至90℃，保温2小时，再降温至40℃。另将3g亚乙基双油酸酰胺、15g柠檬酸三丁酯加入到烧瓶，搅拌并升温至130℃，保温1小时，再降温至70℃与上述白油混合物混合并加入1g乳化剂TX-4搅拌均匀至室温，得到消泡剂VI。

实施例7

将上述实施例1-6制得的矿物油消泡剂（I至VI）与某市售品牌消泡剂A、B消泡剂进行实验室与现场性能对比（市售品牌消泡剂A、B为矿物油类消泡剂）。

1.实验室性能对比测试：

将8gLAS与2gNP-10溶解于1L水中制成起泡液，然后在500ml量筒中加入上述起泡液100ml，通入空气使泡沫高度上升到500ml刻度处，分别加入0.001%实施例1-6制得的消泡剂和消泡剂A、B并继续保持通气，记录每种消泡剂的消泡时间及消泡以后泡沫上升情况，实验结果见表1。

表1消泡剂的消泡效果

从表1数据可以看出，本发明的矿物油消泡剂与市售消泡剂A、B在性能上已经比较接近。

2.现场性能测试对比：

将实施例4-6制得的消泡剂与品牌消泡剂A、B应用于汽车厂涂装车间循环水槽中进行测试对比。消泡剂由MiltonRoy加药泵投加到水槽中，投加量均为30ml/min，记录循环水槽液位情况和水槽循环泵的运转情况，实验结果见图1。

从图1可以看出在现场环境中本发明的矿物油消泡剂与市售消泡剂A、B性能相差不大，都取得了较为良好的消泡效果，水槽循环泵压力也比较平稳，运转正常。

Claims (10)

1.一种矿物油消泡剂，其原料组成包括如下质量百分比的各组分：

所述消泡主剂A为脂肪酸和/或脂肪酸金属皂；所述消泡主剂B为脂肪酸酰胺；所述消泡主剂C为柠檬酸三丁酯；所述消泡助剂为辛醇和/或三乙醇胺；

所述矿物油消泡剂由包括以下步骤的制备方法获得：

1)将消泡主剂A和消泡助剂加入矿物油中混合均匀，搅拌升温至70～110℃，保温0.5～2h后，降温至40～60℃，得到混合物a；

2)将消泡主剂B和消泡主剂C混合均匀，搅拌升温至80～130℃，保温0.5～2h后，降温至60～80℃，得到混合物b；

3)将混合物a、混合物b及乳化剂混合均匀，待混合产物降至室温即得到矿物油消泡剂。

2.如权利要求1所述的矿物油消泡剂，其特征在于，所述矿物油选自煤油、柴油、白油、蓖麻油中的一种或多种的组合。

3.如权利要求1所述的矿物油消泡剂，其特征在于，所述脂肪酸选自十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸中的一种或多种的组合；所述脂肪酸金属皂选自十四烷酸铝盐皂、十五烷酸铝盐皂、十六烷酸铝盐皂、十七烷酸铝盐皂、十八烷酸铝盐皂中的一种或多种的组合。

4.如权利要求1所述的矿物油消泡剂，其特征在于，所述矿物油消泡剂中，消泡主剂A的含量为4～10％。

5.如权利要求1所述的矿物油消泡剂，其特征在于，所述脂肪酸酰胺选自亚乙基双硬脂酸酰胺、亚乙基双棕榈酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、亚乙基双肉豆蔻酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺中的一种或多种的组合。

6.如权利要求1所述的矿物油消泡剂，其特征在于，所述矿物油消泡剂中，消泡主剂B的含量为0.2～3％。

7.如权利要求1所述的矿物油消泡剂，其特征在于，所述乳化剂为非离子表面活性剂。

8.如权利要求1或7所述的矿物油消泡剂，其特征在于，所述乳化剂选自脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯及聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯中的一种或两种以上的组合。

9.权利要求1-8任一权利要求所述矿物油消泡剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将消泡主剂A和消泡助剂加入矿物油中混合均匀，搅拌升温至70～110℃，保温0.5～2h后，降温至40～60℃，得到混合物a；

2)将消泡主剂B和消泡主剂C混合均匀，搅拌升温至80～130℃，保温0.5～2h后，降温至60～80℃，得到混合物b；

3)将混合物a、混合物b及乳化剂混合均匀，待混合产物降至室温即得到矿物油消泡剂。

10.权利要求1-8任一权利要求所述矿物油消泡剂在油墨生产、涂料生产、污水处理或胶乳生产领域中的应用。