CN105983252A

CN105983252A - 一种植物油基型消泡剂及其制备方法

Info

Publication number: CN105983252A
Application number: CN201510044850.6A
Authority: CN
Inventors: 吕锡池; 徐锡锐; 徐耀宗; 徐祖荣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-01-29
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2016-10-05

Abstract

一种植物油基型消泡剂及其制备方法，它涉及消泡剂技术领域；它由以下组份组成：植物油、消泡物质、消泡助剂、乳化剂，主要消泡物质由脂肪酸酰胺、脂肪酸金属皂和白炭黑中的一种或几种组成；选用植物油作为分散体系，选用脂肪酸酰胺、脂肪酸金属皂和白炭黑中的一种或几种作为消泡物质，同时选用低泡乳化剂提高了植物油基消泡剂的稳定性、水分散性和消抑泡性能；它采用植物油为分散体系；植物油为分散体系有着更好的体系相容性、分散性、体系稳定性、消抑泡性以及绿色环保可再生可降解性，在水性涂料、水性油墨、水性光油、胶乳、污水处理、造纸黑液等过程中都有较好的消抑泡效果。

Description

一种植物油基型消泡剂及其制备方法

技术领域：

本发明涉及消泡剂技术领域，具体涉及一种植物油基型消泡剂及其制备方法。

背景技术：

植物油是由不饱和脂肪酸和甘油化合而成的化合物，广泛分布于自然界中，是从植物的果实、种子、胚芽中得到的油脂。如花生油、豆油、亚麻油、蓖麻油、菜子油等。植物油的主要成分是直链高级脂肪酸和甘油生成的酯，脂肪酸除软脂酸、硬脂酸和油酸外，还含有多种不饱和酸，如芥酸、桐油酸、蓖麻油酸等。现有的矿物油基型消泡剂为以矿物油为分散体系的消泡剂，其体系相容性、分散性、体系稳定性、消抑泡性低，不可再生与降解。

发明内容：

本发明的目的是提供一种植物油基型消泡剂及其制备方法，它采用植物油为分散体系；植物油为分散体系有着更好的体系相容性、分散性、体系稳定性、消抑泡性以及绿色环保可再生可降解性，在水性涂料、水性油墨、水性光油、胶乳、污水处理、造纸黑液等过程中都有较好的消抑泡效果。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用如下技术方案：它由以下组份组成：植物油、消泡物质、消泡助剂、乳化剂，以植物油为分散介质，主要消泡物质由脂肪酸酰胺、脂肪酸金属皂和白炭黑中的一种或几种组成。

一种植物油基型消泡剂的制备方法如下：

(一)、将植物油加入到烧瓶中，然后向其中加入白炭黑，加完后搅拌升温到80-150℃，保温0.5-3h，保温结束后，降温到30-60℃，得到白炭黑油膏混合物E，其量占消泡剂总量的0-20％；

(二)、将植物油、脂肪酸酰胺、脂肪酸金属皂加入到另一烧瓶中搅拌升温到100-160℃，保温0.5-5h，保温结束后，降温到25-45℃，开动搅拌机以300-1500r/min转速分散0.5-2h，得到混合物F，其量占消泡剂总量的50-98％；

(三)、将混合物E加入到混合物F中，搅拌均匀并降到室温后，加入消泡助剂和乳化剂搅拌均匀，得到的混合物即为植物油类消泡剂。

本发明具有如下有益效果：采用植物油为分散体系；有别于传统的以矿物油为分散体系的消泡剂，植物油为分散体系有着更好的体系相容性、分散性、体系稳定性、消抑泡性以及绿色环保可再生可降解性，在水性涂料、水性油墨、水性光油、胶乳、污水处理、造纸黑液等过程中都有较好的消抑泡效果。

具体实施方式：

本具体实施方式采用如下技术方案：它由以下组份组成：植物油、消泡物质、消泡助剂、乳化剂，以植物油为分散介质，主要消泡物质由脂肪酸酰胺、脂肪酸金属皂和白炭黑中的一种或几种组成。

(A)、植物油：植物油用作分散体系。包括棕榈仁油、棉籽油、菜籽油、椰子油、玉米油、大豆油、茶籽油、芝麻油、米糠油、蓖麻油、橄榄油、亚麻油、红花油、棉籽油、花生油、核桃油、葡萄籽油、南瓜籽油中的一种或几种，用量为消泡剂总质量的50-95％。

(B)、主要消泡物质：主要消泡物质由脂肪酸酰胺、脂肪酸金属皂和白炭黑中的一种或几种组成。

(B1)：脂肪酸酰胺，选自亚乙基双硬脂酸酰胺(简写为EBS)、亚乙基双棕搁酸酰胺、亚乙基双肉豆寇酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、亚丙基双硬脂酸酰胺、亚丙基双棕搁酸酰胺、亚丙基双肉豆寇酸酰胺、亚丙基双月桂酰胺。优选为亚乙基双硬脂酸酰胺和亚乙基双月桂酸酰胺。脂肪酸酰胺用量为植物油基型消泡剂总质量的0-10％，优选0-3％。

(B2)：脂肪酸金属皂，包括脂肪酸的镁盐、铝盐、钙盐、锌盐中的一种或多种。优选脂肪酸铝，可以是单脂肪酸铝、双脂肪酸铝、三脂肪酸铝中的一种或多种按任意比例混合。

单脂肪酸铝包括丁酸铝、辛酸铝、十四烷酸铝、十五烷酸铝、十六烷酸铝、十七烷酸铝、十八烷酸铝、十九烷酸铝、二十烷酸铝、二十二烷酸铝、三十烷酸铝、十四碳烯酸铝、二十二碳烯酸铝、亚麻酸铝。优选辛酸铝、十六烷酸铝、十八烷酸铝、二十二烷酸铝。

双脂肪酸铝包括二丁酸铝、二辛酸铝、二(十四烷酸)铝、二(十五烷酸)铝、二(十六烷酸)铝、二(十七烷酸)铝、二(十八烷酸)铝、二(十九烷酸)铝、二(二十烷酸)铝、二(二十二烷酸)铝、二(三十烷酸)铝、二(十六碳烯酸)铝、二(十八碳烯酸)铝以及二亚油酸铝。优选二辛酸铝、二(十六烷酸)铝、二(十八烷酸)铝、二(二十二烷酸)铝。

三脂肪酸铝包括三丁酸铝、三辛酸铝、三(十四烷酸)铝、三(十五烷酸)铝、三(十六烷酸)铝、三(十七烷酸)铝、三(十八烷酸)铝、三(十九烷酸)铝、三(二十烷酸)铝、三(二十二烷酸)铝、三(三十烷酸)铝、三(十六碳烯酸)铝、三(十八碳烯酸)铝以及三亚油酸铝。优选三辛酸铝、三(十六烷酸)铝、三(十八烷酸)铝、三(二十二烷酸)铝。

单脂肪酸铝、双脂肪酸铝和三脂肪酸铝的脂肪酸碳原子数为4-30，优选为8-24，特别优选为14-22。脂肪酸金属皂用量占消泡剂总质量的1-20％，优选2-10％。

(B3)：白炭黑：二氧化硅俗称白炭黑，按照制备方法分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，本发明优选沉淀法疏水白炭黑。其比表面积为10-300m²/g，优选30-200m²/g。用量为消泡剂总质量的0-10％，优选0-5％。

(C)：消泡助剂：消泡助剂包括EO/PO前段共聚物、聚二甲基硅氧烷、羟基聚硅氧烷、长链烷基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷、M/Q硅树脂、有机氟改性聚硅氧烷中的一种或几种。用量为消泡剂总量的0-10％，优选0.5-3％。

(D)：乳化剂：乳化剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阴阳离子表面活性剂、有机氟表面活性剂和聚醚改性聚硅氧烷。优选非离子表面活性剂，非离子表面活性剂主要包括烷基酚乙氧基化合物、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯聚氧丙烯醚、炔二醇、异构十三醇聚氧乙烯醚、仲醇聚氧乙烯醚、丁醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪胺化合物、蓖麻油聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单脂肪酸酯、失水山梨醇单脂肪酸酯。这些乳化剂单独使用或混合使用。乳化剂用量为消泡剂总质量的0-20％，优选2-10％。

在上述物质基础上，制备植物油基消泡剂，其实现步骤如下：

(一)、将植物油加入到烧瓶中，然后向其中加入白炭黑，加完后搅拌升温到80-150℃，保温0.5-3h，保温结束后，降温到30-60℃，得到白炭黑油膏混合物E，其量占消泡剂总量的0-20％。

(二)、将植物油、脂肪酸酰胺、脂肪酸金属皂加入到另一烧瓶中搅拌升温到100-160℃，保温0.5-5h，保温结束后，降温到25～45℃，开动搅拌机以300-1500r/min转速分散0.5-2h，得到混合物F，其量占消泡剂总量的50-98％。

(三)、将混合物E加入到搅拌着的混合物F中，搅拌均匀并降到室温后，加入乳化剂搅拌均匀，得到的混合物即为植物油及类消泡剂。

实施例：

实施例一：

将45g棕榈油和5g比表面积为80m²/g的沉淀法疏水白炭黑加入反应瓶中，开启搅拌，缓慢升温至120℃时，保温1h，再降温至40℃，得白炭黑油膏。另将20gEBS、60g十六烷酸铝和800g棕榈油加入烧杯中，开启搅拌并缓慢升温至150℃时，保温3h，降温到30℃，800r/min快速搅拌1h，加入上步制得的白炭黑油膏搅拌均匀后，加入20gCD-50(广东省石油化工研究院)、30g异构十三醇聚氧乙烯(5)醚和15g仲醇聚氧乙烯醚(15-S-7)混合均匀，即得消泡剂I。

实施例二：

将55g棕榈油和6g比表面积为120m²/g的沉淀法疏水白炭黑加入反应瓶中，开启搅拌，缓慢升温至120℃时，保温1h，再降温至40℃，得白炭黑油膏。将70g二(十八酸)铝和820g蓖麻油加入烧杯中，开启搅拌并缓慢升温至130℃时，保温2h，降温到30℃，800r/min快速搅拌0.5h，加入上步制得的白炭黑油膏搅拌均匀后，加入30g丁醇聚氧乙烯(10)醚、15g EO/PO前段共聚物(L61)和45g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯(吐温-80)混合均匀，即得消泡剂II。

实施例三：

将20gEBS、60g二(十八酸)铝和820g蓖麻油加入烧杯中，开启搅拌并缓慢升温至150℃时，保温2h，降温到30℃，800r/min快速搅拌0.5h，加入30g BYK-024(德国毕克化学)、20g丁醇聚氧乙烯(10)醚、25g异构十三醇聚氧乙烯(5)醚和20g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯(吐温-80)混合均匀，即得消泡剂III。

实施例四：

将80g三(二十二酸)铝和820g玉米油加入烧杯中，开启搅拌并缓慢升温至130℃时，保温2h，降温到30℃，800r/min快速搅拌0.5h，加入10g TEGO-810(德国迪高)、30g失水山梨醇单油酸酯(斯潘-80)、15g炔二醇(420)和45g聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯(吐温-60)混合均匀，即得消泡剂IV。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种植物油基型消泡剂，其特征在于它由以下组份组成：植物油、消泡物质、消泡助剂、乳化剂，以植物油为分散介质，主要消泡物质由脂肪酸酰胺、脂肪酸金属皂和白炭黑中的一种或几种组成。

2.一种植物油基型消泡剂的制备方法：其特征在于它的制备方法如下：

3.根据权利要求1所述的一种植物油基型消泡剂，其特征在于所述的植物油包括棕榈仁油、棉籽油、菜籽油、椰子油、玉米油、大豆油、茶籽油、芝麻油、米糠油、蓖麻油、橄榄油、亚麻油、红花油、棉籽油、花生油、核桃油、葡萄籽油、南瓜籽油中的一种或几种，用量为消泡剂总质量的50-95％。

4.根据权利要求1所述的一种植物油基型消泡剂，其特征在于所述的脂肪酰胺选自亚乙基双硬脂酸酰胺、亚乙基双棕搁酸酰胺、亚乙基双肉豆寇酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、亚丙基双硬脂酸酰胺、亚丙基双棕搁酸酰胺、亚丙基双肉豆寇酸酰胺、亚丙基双月桂酰胺；优选为亚乙基双硬脂酸酰胺和亚乙基双月桂酸酰胺；脂肪酸酰胺用量为植物油基型消泡剂总质量的0-10％，优选0-3％。

5.根据权利要求1所述的一种植物油基型消泡剂，其特征在于所述的脂肪酸金属皂包括脂肪酸的镁盐、铝盐、钙盐、锌盐中的一种或多种；优选脂肪酸铝，可以是单脂肪酸铝、双脂肪酸铝、三脂肪酸铝中的一种或多种按任意比例混合。

6.根据权利要求1所述的植物油基型消泡剂，其特征在于所述的白炭黑按照制备方法分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，优选沉淀法疏水白炭黑；其比表面积为10-300m²/g，优选30-200m²/g；用量为消泡剂总质量的0-10％，优选0-5％。

7.根据权利要求1所述的一种植物油基型消泡剂，其特征在于所述的消泡助剂包括EO/PO前段共聚物、聚二甲基硅氧烷、羟基聚硅氧烷、长链烷基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷、M/Q硅树脂、有机氟改性聚硅氧烷中的一种或几种；用量为消泡剂总量的0-10％，优选0.5-3％。

8.根据权利要求1所述的一种植物油基型消泡剂，其特征在于所述的乳化剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阴阳离子表面活性剂、有机氟表面活性剂和聚醚改性聚硅氧烷；优选非离子表面活性剂，非离子表面活性剂主要包括烷基酚乙氧基化合物、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯聚氧丙烯醚、炔二醇、异构十三醇聚氧乙烯醚、仲醇聚氧乙烯醚、丁醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪胺化合物、蓖麻油聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单脂肪酸酯、失水山梨醇单脂肪酸酯；这些乳化剂单独使用或混合使用；乳化剂用量为消泡剂总质量的0-20％，优选2-10％。