CN109205723A - 水处理消泡剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水处理消泡剂及其制备方法，所述水处理消泡剂包括按摩尔份计的如下成分：甘油30～40份、聚硅氧烷10～20份、月桂醇10～20份、脂肪酸酯10～12份以及离子液体0.01～0.1份；其中离子液体包括烷基季铵类离子液体、烷基季瞵类离子液体、咪唑类离子液体和吡啶类离子液体。本发明提供的水处理消泡剂具有加入量少、无毒、无刺激性气味，对环境和下游装置均无不良影响；其制备方法简单，成本低，适宜大规模生产。

Description

水处理消泡剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工制剂的技术领域。更具体地说，本发明涉及一种水处理消泡剂及其制备方法。
背景技术
近年来，国内相继出现很多牌子消泡剂，很多都是由同一乳液稀释而成的，但不排除有自行研制生产的。经过一系列的研究，虽然消泡剂的配方有了很大改进，但消泡剂的两个基本要求--消抑泡性能和分散性仍很难兼顾。有机硅乳液消泡剂消抑泡性能及其稳定性取决于硅油聚合物本身的特性，而其乳化条件并不具有本质上的重要意义，因此国内外大量的研究都是针对活性物的改性。近年来，许多学者都对活性物进行改性和复配但这些改进配方中对消泡剂能力、消泡活性持久性(抑泡能力)、稳定性的三项要求都是改进其中某一项或两项。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种水处理消泡剂，其具有优异的消泡效果和抑泡性能，同时还具有较好的稳定性，不会产生不良影响。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种水处理消泡剂，包括按摩尔份计的如下成分：
甘油30～40份、聚硅氧烷10～20份、月桂醇10～20份、脂肪酸酯10～12份以及离子液体0.01～0.1份；
其中离子液体包括烷基季铵类离子液体、烷基季瞵类离子液体、咪唑类离子液体和吡啶类离子液体，仅添加极少量的离子液体即可增加整个体系的破泡能力，其中疏水性离子液体还能增加整个体系的抑泡能力，加之离子液体本身的稳定性，不影响体系的稳定性。
优选的是，所述离子液体是[Cnmim]PF6、[Cnmim](CF3SO2)2N、[Cnmim]CF3SO3、
[C8mim]BF4、[C6mim]BF4、[RPy]PF6、[RPy](CF3SO2)2N、[RPy]CF3SO3、[NRxH4-x]PF6、[NRxH4-x](CF3SO2)2N、[NRxH4-x]CF3SO3，这些疏水性的离子液体对整个体系的抑泡能力影响极大。
本发明进一步要求保护一种水处理消泡剂的制备方法，包括：
步骤一、取10～20份摩尔份计的聚硅氧烷和10～20份摩尔份计的月桂醇混合后反应得到预混物；
步骤二、将步骤一所得预混物和0.01～0.1份摩尔份计的离子液体加入到30～40份摩尔份计的甘油后封口，置于超声处理器中超声处理至离子液体充分混合，制成预混物溶液；其中离子液体包括烷基季铵类离子液体、烷基季瞵类离子液体、咪唑类离子液体和吡啶类离子液体；其中[Cnmim]PF6、[Cnmim](CF3SO2)2N、[Cnmim]CF3SO3、[C8mim]BF4、[C6mim]BF4、[RPy]PF6、[RPy](CF3SO2)2N、[RPy]CF3SO3、[NRxH4-x]PF6、[NRxH4-x](CF3SO2)2N、[NRxH4-x]CF3SO3的效果更为优异；
步骤三、将步骤二所得预混物溶液与10～12份摩尔份计的脂肪酸酯充分反应，然后冷却至室温，再搅拌0.5～1.5h；静置后得所述水处理消泡剂。
优选的是，步骤二中所述超声处理的条件是：超声时间为10～20min、超声功率为200～300W、超声温度为20～50℃。
优选的是，步骤三中预混合溶液与脂肪酸酯的反应温度为50～80℃、反应时间为1.5～2.5h。
优选的是，步骤三中预混合溶液与脂肪酸酯反应时伴随着搅拌操作，搅拌时间是1.5～2.5h。
优选的是，步骤三中所述静置的时间为0.5～1.5h。
本发明进一步要求保护所述的水处理消泡剂的使用方法，将所得消泡剂加水稀释1～3倍后使用；建议在使用前用清水或者发泡液稀释1～3倍后使用，在泡沫集中的地方集中滴加、流加或者喷雾加入，也可在污水流动性好的池口直接加入；建议使用量为30～300PPM。
本发明至少包括以下有益效果：一、所得水处理消泡剂的消泡性能和抑泡性能优异，同时兼顾稳定性；二、添加极少量的离子液体，使得整个体系的消泡性能和抑泡性能都得到提高，同时离子液体本身的稳定性，不影响整个体系的稳定性；三、添加少量离子液体后，简化了消泡剂的配方组成；四、本发明所得水处理消泡剂无毒，无刺激性气体，对环境及下游装置均无不良影响；五、本发明所得水处理消泡剂化学稳定性好，具有化学惰性，不与其他物质发生反应，能在较为苛刻的条件下使用；六、本品添加量小，使用成本低。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
取10mol的月桂醇和10mol的聚硅氧烷混合后，反应得到预混物；将所得预混物和0.1mol的[C4mim]PF6加入到30mol的甘油中后，置于超声处理器中超声处理至[C4mim]PF6充分混合，制成预混物溶液；将所得预混物溶液与10mol的脂肪酸酯充分反应，然后冷却至室温，再搅拌1.5h；静置后得所述水处理消泡剂。
对比例1
取10mol的月桂醇和10mol的聚硅氧烷混合，得到预混物；将所得预混物加入到30mol的甘油中，充分混合制成预混物溶液；将所得预混物溶液与10mol的脂肪酸酯充分反应，然后冷却至室温，再搅拌1.5h；静置后得所述水处理消泡剂。
经研究，将相同份量的实施例1所得消泡剂和对比例1所得消泡剂作用于同样体积的城市污水中，所述城市污水取样于同一河流中，肉眼可见，实施例1所得消泡剂的消泡性能更好。
实施例2
取20mol的月桂醇和20mol的聚硅氧烷混合后，反应得到预混物；将所得预混物和0.01mol的[C8mim]BF4加入到40mol的甘油后，再置于超声处理器中超声处理至[C8mim]BF4充分混合，制成预混物溶液；将所得预混物溶液与12mol的脂肪酸酯充分反应，然后冷却至室温，再搅拌0.5h；静置后得所述水处理消泡剂。
实施例3
取15mol的月桂醇和16mol的聚硅氧烷混合后，反应得到预混物；将所得预混物和0.05mol的[RPy]CF3SO3加入到32mol的甘油中，再置于超声处理器中超声处理至[RPy]CF3SO3充分混合，制成预混物溶液；将所得预混物溶液与11mol的脂肪酸酯充分反应，然后冷却至室温，再搅拌1h；静置后得所述水处理消泡剂。
实施例4
取13mol的月桂醇和18mol的聚硅氧烷混合后，反应得到预混物；将所得预混物和0.03mol的[C6mim](CF3SO2)2N加入到36mol的甘油中后，置于超声处理器中超声处理至[C6mim](CF3SO2)2N充分混合，制成预混物溶液；将所得预混物溶液与12mol的脂肪酸酯充分反应，然后冷却至室温，再搅拌1.3h；静置后得所述水处理消泡剂。
实施例5
取18mol的月桂醇和16mol的聚硅氧烷混合后，反应得到预混物；将所得预混物和0.08mol的[C4mim]NO3加入到37mol的甘油中后，置于超声处理器中超声处理至[C4mim]NO3充分混合，制成预混物溶液；将所得预混物溶液与11mol的脂肪酸酯充分反应，然后冷却至室温，再搅拌1.5h；静置后得所述水处理消泡剂。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的具体实施例。

Claims (8)

1.一种水处理消泡剂，其特征在于，包括按摩尔份计的如下成分：
甘油30～40份、聚硅氧烷10～20份、月桂醇10～20份、脂肪酸酯10～12份以及离子液体0.01～0.1份；
其中离子液体包括烷基季铵类离子液体、烷基季瞵类离子液体、咪唑类离子液体和吡啶类离子液体。
2.如权利要求1所述的水处理消泡剂，其特征在于，所述离子液体是[Cnmim]PF6、[Cnmim](CF3SO2)2N、[Cnmim]CF3SO3、[C8mim]BF4、[C6mim]BF4、[RPy]PF6、[RPy](CF3SO2)2N、[RPy]CF3SO3、[NRxH4-x]PF6、[NRxH4-x](CF3SO2)2N、[NRxH4-x]CF3SO3。
3.一种水处理消泡剂的制备方法，其特征在于，包括：
步骤一、取10～20份摩尔份计的聚硅氧烷和10～20份摩尔份计的月桂醇混合后反应得到预混物；
步骤二、将步骤一所得预混物和0.01～0.1份摩尔份计的离子液体加入到30～40份摩尔份计的甘油后封口，置于超声处理器中超声处理至离子液体充分混合，制成预混物溶液；
步骤三、将步骤二所得预混物溶液与10～12份摩尔份计的脂肪酸酯充分反应，然后冷却至室温，再搅拌0.5～1.5h；静置后得所述水处理消泡剂。
4.如权利要求3所述的水处理消泡剂的制备方法，其特征在于，步骤二中所述超声处理的条件是：超声时间为10～20min、超声功率为200～300W、超声温度为20～50℃。
5.如权利要求3所述的水处理消泡剂的制备方法，其特征在于，步骤三中预混合溶液与脂肪酸酯的反应温度为50～80℃、反应时间为1.5～2.5h。
6.如权利要求3所述的水处理消泡剂的制备方法，其特征在于，步骤三中预混合溶液与脂肪酸酯反应时伴随着搅拌操作，搅拌时间是1.5～2.5h。
7.如权利要求3所述的水处理消泡剂的制备方法，其特征在于，步骤三中所述静置的时间为0.5～1.5h。
8.如权利1所述的水处理消泡剂的使用方法，其特征在于，将所得消泡剂加水稀释1～3倍后使用。
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