CN107828076B - 一种稳泡剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳泡剂及其制备方法,包含椰油酰胺丙基氧化胺0.1‑10份，吐温80 0.2‑10份，十六酸5‑20份，硬脂酸0.1‑10份，三乙醇胺2.9‑15份，二甲苯磺酸钠0.1‑6份，椰油酰胺丙基甜菜碱0.1‑6份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵0.1‑6份，乙二胺四乙酸二钠0.1‑2份，1‑羟基亚乙基‑1,1‑二膦酸四钠0.1‑2份和水；将水加热，加入乙二胺四乙酸二钠盐、1‑羟基亚乙基‑1,1‑二膦酸四钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基氧化胺、二甲苯磺酸钠、三乙醇胺，搅拌溶解得水相；将吐温80、十六酸、硬脂酸，加热熔化得油相；迅速混合水相和油相搅拌并冷却得稳泡剂。

Description

一种稳泡剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及化工助剂技术领域，具体涉及一种稳泡剂。

背景技术

因溶剂型聚氨酯树脂生产过程中使用大量对人体有害的溶剂，在合成革生产过程中已经逐渐被环保性和安全性较好的水性聚氨酯涂层代替，水性的聚氨酯发泡层生产过程中，需要添加稳泡剂以提高发泡剂所产生的泡沫的稳定性。

申请号为CN200710067469.7的专利提供了一种泡沫稳定剂及其制备方法，该专利由下列重量百分含量的组份组成：硬脂酸铵20-35％；十二烷基硫酸钠1-5％；椰子油二乙醇酰胺1-10％；余量为水。其生产工艺为：在反应容器中依次加入硬脂酸、十二烷基硫酸钠、椰子油二乙醇酰胺，加入温水并调温至20-28℃，搅拌均匀；搅拌下直接加入氨水，至呈糊状后加盖密封20-40分钟；继续搅拌并加盖密封放置12-18小时；再高速搅拌即得成品。其缺点是生产出来的产品黏度偏大，常温下为糊状，而且产品在反应过程中未完全乳化，长时间放置时容易反稠而影响分散度和使用性能。

申请号CN200910096656.7的专利公开的稳泡剂由下述重量百分含量的成分组成：硬脂酸15-35％；20％氨水6-14％；十二烷基硫酸钠1-3％；余量为水。生产工艺：在反应容器中依次加入配方量的硬脂酸、十二烷基硫酸钠和水，并调温至10-25℃，搅拌均匀后，加入氨水，然后调节搅拌速度；将制得的硬脂酸铵液体吸入乳化罐中，进行乳化，再静置1-2小时，然后过滤，即得到硬脂酸铵乳液。其缺点为：生产过程需要高速均质设备乳化，需要单独配备均质设备，而且硬脂酸在10-25℃时为固体，固体的硬脂酸较难与氨水进行反应，反应不完全会导致硬脂酸小颗粒悬浮在最终产品中，影响产品使用，最后的产品必须进行过滤后才可以使用。

而且上述两个专利公开的技术方案制备的产品在高硬度的水中使用时，配方中的硬脂酸铵在水中的钙、镁离子的作用下，会生成不溶于水的脂肪酸钙皂和镁皂，对体系产生消泡作用，不利于稳泡。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种可以在含有钙镁离子的高硬度的水中使用、稳定性和流动性好、在水中分散性好、长时间存放不返稠且在使用时可以使泡沫粘稠稳定不破泡，延长了泡沫的寿命的稳泡剂。

本发明所要解决的第二个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种稳泡剂的制备方法，制备得到的稳泡剂可以在含有钙镁离子的高硬度的水中使用、稳定性和流动性好、在水中分散性好、长时间存放不返稠且在使用时可以使泡沫粘稠稳定不破泡，泡沫的寿命长。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：

一种稳泡剂，所述稳泡剂包含以下重量份的原料：

作为优选的一种技术方案，所述稳泡剂包含以下重量份的原料：

本发明中各种原料的作用及本发明的稳泡机理：配方中的乙二胺四乙酸二钠、1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸四钠(又叫羟基亚乙基二膦酸四钠、HEDP.4Na)可以螯合体系中的钙、镁等金属离子，抑制影响泡沫稳定性能的脂肪酸钙皂和镁皂的形成。二甲苯磺酸钠作为增溶剂，可以降低产品粘度，避免产品返稠，使产品易于生产和使用。十六酸(又叫棕榈酸)、硬脂酸为脂肪酸，与三乙醇胺中和后生成脂肪酸三乙醇胺皂，脂肪酸三乙醇胺皂为阴离子表面活性剂，可以降低表面张力，在使用过程中使泡沫粘稠，增强泡沫薄膜的强度，起到稳定泡沫的作用。吐温80，化学组成为聚氧乙烯(20)失水山梨醇单油酸酯，具备较好的发泡性和稳泡性，也是常用的乳化剂，可以乳化分散脂肪酸三乙醇胺皂，增加体系的储存稳定性能。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵具有较好的发泡性能和稳泡性能。椰油酰胺丙基氧化胺、椰油酰胺丙基甜菜碱都是有较好的稳泡作用的表面活性剂，也可以增强泡沫液膜强度，与脂肪酸三乙醇胺皂、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、吐温80复配后既可以降低表面张力，还可以协同增加泡沫液膜的表面黏度，降低液膜的透气性，提高泡沫液膜的稳定性，延长了泡沫的寿命而起到稳泡作用。

配方中适量水是指能够溶解水溶性组分的水。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：

稳泡剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照重量份计，在水相反应容器中，加入适量水并加热至70-85℃，保温并开启搅拌，依次加入乙二胺四乙酸二钠盐、1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸四钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基氧化胺、二甲苯磺酸钠、三乙醇胺，搅拌至全部溶解，备用；

(2)在油相反应容器中，依次加入吐温80、十六酸、硬脂酸，加热并开启搅拌，保温65-80℃，直至全部物料熔化并混合均匀，迅速将水相反应容器中的物料加入到油相反应容器中，保持65-80℃搅拌30-60min，然后使用冷水降温至50℃以下，抽真空脱去产品中的气泡，放料即得所述稳泡剂成品，成品为具有较好流动性的白色乳液。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的稳泡剂包含以下重量份的原料：椰油酰胺丙基氧化胺0.1-10份，吐温800.2-10份，十六酸5-20份，硬脂酸0.1-10份，三乙醇胺2.9-15份，二甲苯磺酸钠0.1-6份，椰油酰胺丙基甜菜碱0.1-6份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵0.1-6份，乙二胺四乙酸二钠0.1-2份，1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸四钠0.1-2份，水适量；配方中各种组分相互协同，既可以螯合水中的钙、镁离子，克服钙、镁离子对产品的不利影响，不会产生对泡沫有影响的脂肪酸钙盐和镁盐，脂肪酸与三乙醇胺在水中进行中和生成表面活性剂，起到稳定泡沫的作用，吐温80具备较好的发泡性和稳泡性，吐温80与脂肪酸三乙醇胺皂、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、椰油酰胺丙基氧化胺、椰油酰胺丙基甜菜碱复配后既可以降低表面张力，还可以协同增加泡沫液膜的表面黏度，降低液膜的透气性，提高泡沫液膜的稳定性，延长了泡沫的寿命而起到稳泡作用，可使泡沫粘稠稳定不破泡，延长了泡沫的寿命。

本发明生产工艺简单，生产过程无须使用专门的均质乳化设备进行乳化，反应完全，制备的产品无沉淀、不含未反应的脂肪酸颗粒，产品流动性和稳定性好，在水中分散性好，长时间存放不返稠，且使用时用量低。本发明可以单独使用，也可以与其他发泡剂复配使用。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种稳泡剂，所述稳泡剂包含以下重量份的原料：

实施例2

一种稳泡剂，所述稳泡剂包含以下重量份的原料：

实施例3

一种稳泡剂，所述稳泡剂包含以下重量份的原料：

实施例4

一种稳泡剂，所述稳泡剂包含以下重量份的原料：

实施例5

稳泡剂的制备方法，采用实施例1的配方包括以下步骤：

(1)按照重量份计，在水相反应釜中，加入适量水并加热至75℃，保温并开启搅拌，依次加入乙二胺四乙酸二钠盐、1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸四钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基氧化胺、二甲苯磺酸钠、三乙醇胺，搅拌至全部溶解，备用；

(2)在油相反应釜中，依次加入吐温80、十六酸、硬脂酸，加热并开启搅拌，保温75℃，直至全部物料熔化并混合均匀，迅速将水相反应容器中的物料加入到油相反应容器中，保持75℃搅拌30min，然后使用冷水降温至50℃以下，抽真空脱去产品中的气泡，放料即得所述稳泡剂成品，成品为具有较好流动性的白色乳液。

实施例6

稳泡剂的制备方法，采用实施例2的配方包括以下步骤：

(1)按照重量份计，在水相反应釜中，加入适量水并加热至78℃，保温并开启搅拌，依次加入乙二胺四乙酸二钠盐、1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸四钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基氧化胺、二甲苯磺酸钠、三乙醇胺，搅拌至全部溶解，备用；

(2)在油相反应釜中，依次加入吐温80、十六酸、硬脂酸，加热并开启搅拌，保温78℃，直至全部物料熔化并混合均匀，迅速将水相反应容器中的物料加入到油相反应容器中，保持78℃搅拌40min，然后使用冷水降温至50℃以下，抽真空脱去产品中的气泡，放料即得所述稳泡剂成品，成品为具有较好流动性的白色乳液。

对比例1-6

对比例1跟实施例1相比，不含有乙二胺四乙酸二钠。

对比例2跟实施例1相比，不含有1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸四钠。

对比例3跟实施例1相比，不含有三乙醇胺。

对比例4跟实施例1相比，不含有脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。

对比例5跟实施例1相比，不含有吐温80。

对比例6跟实施例1相比，不含有椰油酰胺丙基氧化胺、椰油酰胺丙基甜菜碱。

参照“GB/T 13173-2008表面活性剂洗涤剂试验法”的第11章，配制含有钙、镁离子的硬度为150mg/kg的硬水。然后分别拿本实施例1-6的稳泡剂，和对比例1-6的稳泡剂，分别和常用的发泡剂十二烷基硫酸钠按重量比1:1混合，分别溶解在硬度为150mg/kg的硬水中，分别配制成浓度5wt％的发泡剂和稳泡剂混合液，依次做以下试验：

开启超级恒温水浴循环泵，控制罗氏泡沫仪刻度量管中的温度为40±0.5℃，自刻度量管底部注入上述制备的50ml发泡剂和稳泡剂混合液，用泡沫仪滴液管吸取200ml发泡剂和稳泡剂混合液，放置在刻度量管上部稳定后，开启滴液管的下料口，使混合液滴落到刻度量管中，当滴液管中混合液滴落完毕后，开启秒表读取起始泡沫高度和5min、10min、15min、20min时的泡沫高度，结果如表1所示。

表1

试验结果表明，本实施例1-6的稳泡剂配制的混合液中的泡沫高度在20min内基本无变化，表明本发明制备的产品具备较好的稳泡性能。而对比例1-6的稳泡剂配制的混合液中的泡沫高度分别在5-15min之内开始降低，说明本发明配方中各组分具备互相协同的作用，缺少任何一种组分对稳泡性能都有较大的影响。

Claims (3)

1.一种稳泡剂，其特征在于所述稳泡剂包含以下重量份的原料：

2.如权利要求1所述的稳泡剂，其特征在于所述稳泡剂包含以下重量份的原料：

3.制备如权利要求1或2所述的稳泡剂的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)按照重量份计，在水相反应容器中，加入适量水并加热至70-85℃，保温并开启搅拌，依次加入乙二胺四乙酸二钠盐、1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸四钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基氧化胺、二甲苯磺酸钠、三乙醇胺，搅拌至全部溶解，备用；

(2)在油相反应容器中，依次加入吐温80、十六酸、硬脂酸，加热并开启搅拌，保温65-80℃，直至全部物料熔化并混合均匀，迅速将水相反应容器中的物料加入到油相反应容器中，保持65-80℃搅拌30-60min，然后降温至50℃以下，抽真空脱去产品中的气泡，放料即得所述稳泡剂成品。