CN109966786A - 一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化学助剂技术领域，具体涉及一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，所述有机硅消泡剂的原料按重量份数计包括：改性高沸硅油30～50份、矿物油2～5份、乳化剂5～12份、气相白炭黑1～5份，增稠剂0.5～3份与水35～60份。本发明通过引入氟元素，用三氟丙烯对裂解高沸物进行改性，进一步加强了有机硅消泡剂的消泡和抑泡性能，并提升了产品的化学惰性。消泡剂中高沸硅油的占比更高，可以促使更多的有机硅高沸物被消耗掉，可以提升有机硅高沸物的利用率。

Description

一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂
技术领域
本发明涉及化学助剂技术领域，具体涉及一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂。
背景技术
泡沫是一种普遍存在的自然现象，在热力学上也是一种不稳定体系，泡沫的出现有利有弊。在某些化工生产过程中往往会产生许多的有害泡沫，比如农药制剂的生产、食品的发酵、石油化工、造纸、污水的处理等方面。若产生的泡沫不能及时消泡，这不仅会影响产品质量，还会导致生产效率下降，使产品不能及时包装。
目前，国内外消泡剂名目繁多，多为液体类复配产品，主要分为三类：有机硅类、聚醚类与矿物油类。其中，有机硅消泡剂是以聚硅氧烷为主要成分合成的硅脂，配以乳化剂、分散剂、增稠剂等与适量水经机械乳化而成。有机硅消泡剂是应用较为广泛的一类消泡剂。实际应用中发现，有机硅消泡剂具有消泡能力强、抑泡时间长等优点，氟元素的引入进一步加强了有机硅消泡剂的消泡、抑泡性能，并提升了产品的化学惰性。
专利文献CN104225965提出了一种以高沸硅油为原料制备的消泡剂，虽为有机硅单体副产高沸物处理提供了一条较为合理的处理渠道，但是鉴于目前世界各国消泡剂的总用量相对其他的类似产品来说消耗量有限，加之高沸硅油在该配方中的比例不高，占比仅为10～25％。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，该消泡剂在具有高的消泡、抑泡性、化学稳定性，用量少、原料易得，生产成本低等特性的同时，其基础原料的获得能够极大地消耗有机硅高沸物，从而达到实现有机硅高沸物有效综合利用的目的。
为实现上述目标，本发明采用以下技术方案：
一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，所述有机硅消泡剂的原料按重量份数计包括：改性高沸硅油30～50份、矿物油2～5份、乳化剂5～12份、气相白炭黑1～5份，增稠剂0.5～3份与水35～60份。其中，所述的矿物油的粘度为10～100mm2/s；
作为优选，所述的改性高沸硅油的制备方法为：将裂解高沸物加入到反应釜中，升温至70～80℃加入卡斯特铂金催化剂，搅拌均匀后通入三氟丙烯，反应3～5h；反应结束后，将反应釜温度降至室温，然后往反应釜中加水进行水解反应，水解完成后，经过水洗，中和除酸及150℃真空脱低1～3h，获得三氟丙烯改性高沸硅油。在本技术方案中，本发明中高沸硅油的比例最高可以占到50％，这极大地提高了有机硅高沸物的利用率。那么，在不影响消泡剂性能或提升消泡或抑泡性能的前提下，尽可能的增加高沸硅油的用量，从而更多地消耗有机硅高沸物就显得尤为重要。
作为优选，所述的裂解高沸物是指有机硅单体合成装置的混单塔底部排出的高沸裂解物后底部剩余的裂解废高沸物。
作为优选，催化剂为卡斯特铂金催化剂。
作为优选，三氟丙烯的通入量不低于裂解高沸物质量的2.5％。
作为优选，所述的乳化剂为司盘80、司盘85、吐温20、吐温60、AEO-3、1304、1308、1310、十二烷基苯磺酸钠、仲烷基磺酸钠中的两种或两种以上乳化剂。
作为优选，所述的增稠剂为气相法白炭黑、有机膨润土、硅藻土、羧甲基纤维素钠、黄原胶、聚丙烯酸钠中的任意一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)通过引入氟元素，用三氟丙烯对裂解高沸物进行改性，进一步加强了有机硅消泡剂的消泡和抑泡性能，并提升了产品的化学惰性。
(2)消泡剂中高沸硅油的占比更高，可以促使更多的有机硅高沸物被消耗掉，可以提升有机硅高沸物的利用率。
具体实施方式
为了更好地阐述本发明，下面通过具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明所述的改性高沸硅油的制备方法为：将裂解高沸加入到反应釜中，升温至70～80℃加入卡斯特铂金催化剂，搅拌均匀后通入三氟丙烯，反应3～5h。反应结束后，将反应釜温度降至室温，然后往反应釜中加水进行水解反应，水解完成后，经过水洗，中和除酸及150℃真空脱低1～3h，获得三氟丙烯改性高沸硅油。
实施例1
本实施例1所描述的一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，按照重量份数计，其组分包括：改性高沸硅油50份、矿物油2份、乳化剂10份、气相白炭黑2份，增稠剂1份、水35份。其中，乳化剂为质量比1∶1的司盘80与仲烷基磺酸钠。增稠剂为聚丙烯酸钠。
制备方法：(1)硅膏的制备：取改性高沸硅油50份、气相白炭黑2份，加入反应釜中，开启搅拌，并缓慢升温将温度升至120℃，搅拌1h。之后，将反应釜温度升至150℃，继续搅拌3h；(2)消泡剂的制备：将反应釜温度降至80℃以下，向反应釜中加入矿物油2份、乳化剂10份，搅拌均匀后，加水进行乳化。加入1份增稠剂调节粘度后，继续搅拌3h，得到所需消泡剂。
实施例2
本实施例2所描述的一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，按照重量份数计，其组分包括：改性高沸硅油45份、矿物油5份、乳化剂10份、气相白炭黑3份，增稠剂1份、水36份。其中，乳化剂为质量比1∶4的吐温60与AEO-3。增稠剂为有机膨润土。
制备方法：(1)硅膏的制备：取改性高沸硅油45份、气相白炭黑3份，加入反应釜中，开启搅拌，并缓慢升温将温度升至120℃，搅拌1h。之后，将反应釜温度升至150℃，继续搅拌3h；(2)消泡剂的制备：将反应釜温度降至80℃以下，向反应釜中加入矿物油5份、乳化剂10份，搅拌均匀后，加水进行乳化。加入1份增稠剂调节粘度后，继续搅拌3h，得到所需消泡剂。
实施例3
本实施例3所描述的一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，按照重量份数计，其组分包括：改性高沸硅油35份、矿物油3份、乳化剂8份、气相白炭黑2份，增稠剂2份、水50份。其中，乳化剂为质量比1∶1∶2的1304、1308与十二烷基苯磺酸钠。增稠剂为羧甲基纤维素钠。
制备方法：(1)硅膏的制备：取改性高沸硅油35份、气相白炭黑2份，加入反应釜中，开启搅拌，并缓慢升温将温度升至120℃，搅拌1h。之后，将反应釜温度升至150℃，继续搅拌3h；(2)消泡剂的制备：将反应釜温度降至80℃以下，向反应釜中加入矿物油3份、乳化剂8份，搅拌均匀后，加水进行乳化。加入2份增稠剂调节粘度后，继续搅拌3h，得到所需消泡剂。
实施例4
本实施例4所描述的一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，按照重量份数计，其组分包括：改性高沸硅油30份、矿物油5份、乳化剂6份、气相白炭黑2份，增稠剂2份、水55份。其中，乳化剂为质量比1∶2∶2的1310、仲烷基磺酸钠与十二烷基苯磺酸钠。增稠剂为羧甲基纤维素钠。
制备方法：(1)硅膏的制备：取改性高沸硅油30份、气相白炭黑2份，加入反应釜中，开启搅拌，并缓慢升温将温度升至120℃，搅拌1h。之后，将反应釜温度升至150℃，继续搅拌3h；(2)消泡剂的制备：将反应釜温度降至80℃以下，向反应釜中加入矿物油5份、乳化剂6份，搅拌均匀后，加水进行乳化。加入2份增稠剂调节粘度后，继续搅拌3h，得到所需消泡剂。
实施例5
本实施例5所描述的一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，按照重量份数计，其组分包括：改性高沸硅油30份、矿物油5份、乳化剂12份、气相白炭黑1份，增稠剂3份、水60份。其中，乳化剂为质量比1∶3∶2的AEO-3、1308与吐温60。增稠剂为硅藻土。
制备方法：(1)硅膏的制备：取改性高沸硅油30份、气相白炭黑1份，加入反应釜中，开启搅拌，并缓慢升温将温度升至120℃，搅拌1h。之后，将反应釜温度升至150℃，继续搅拌3h；(2)消泡剂的制备：将反应釜温度降至80℃以下，向反应釜中加入矿物油5份、乳化剂12份，搅拌均匀后，加水进行乳化。加入3份增稠剂调节粘度后，继续搅拌3h，得到所需消泡剂。
实施例6
本实施例6所描述的一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，按照重量份数计，其组分包括：改性高沸硅油30份、矿物油2份、乳化剂5份、气相白炭黑5份，增稠剂0.5份、水55份。其中，乳化剂为质量比3∶1∶2的司盘85、AEO-3与十二烷基苯磺酸钠。增稠剂为气相法白炭黑。
制备方法：(1)硅膏的制备：取改性高沸硅油30份、气相白炭黑5份，加入反应釜中，开启搅拌，并缓慢升温将温度升至120℃，搅拌1h。之后，将反应釜温度升至150℃，继续搅拌3h；(2)消泡剂的制备：将反应釜温度降至80℃以下，向反应釜中加入矿物油2份、乳化剂5份，搅拌均匀后，加水进行乳化。加入0.5份增稠剂调节粘度后，继续搅拌3h，得到所需消泡剂。
消泡、抑泡性能测试按GB/T26527-2011进行，其中消泡性能的测试的条件为量筒垂直上下晃动10次。
以上实施例仅用于对本发明的优选实施例进行描述，而并非对本发明的范围进行限制。凡是依据本发明的技术实质所作的任何简单修改、等同的修饰和替换也都涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，其特征在于，所述有机硅消泡剂的原料按重量份数计包括：改性高沸硅油30～50份、矿物油2～5份、乳化剂5～12份、气相白炭黑1～5份，增稠剂0.5～3份与水35～60份。
2.根据权利要求1所述的一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，其特征在于，所述的改性高沸硅油的制备方法为：将裂解高沸物加入到反应釜中，升温至70～80℃加入催化剂，搅拌均匀后通入三氟丙烯，反应3～5h；反应结束后，将反应釜温度降至室温，然后往反应釜中加水进行水解反应，水解完成后，经过水洗，中和除酸及150℃真空脱低1～3h，获得三氟丙烯改性高沸硅油。
3.根据权利要求2所述的一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，其特征在于，所述的裂解高沸物是指有机硅单体合成装置的混单塔底部排出的高沸裂解物后底部剩余的裂解废高沸物。
4.根据权利要求2所述的一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，其特征在于，催化剂为卡斯特铂金催化剂。
5.根据权利要求1所述的一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，其特征在于，三氟丙烯的通入量不低于裂解高沸物质量的2.5％。
6.根据权利要求1所述的一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，其特征在于，所述的乳化剂为司盘80、司盘85、吐温20、吐温60、AEO-3、1304、1308、1310、十二烷基苯磺酸钠、仲烷基磺酸钠中的两种或两种以上乳化剂。
7.根据权利要求1所述的一种三氟丙烯改性有机硅高沸物的有机硅消泡剂，其特征在于，所述的增稠剂为气相法白炭黑、有机膨润土、硅藻土、羧甲基纤维素钠、黄原胶、聚丙烯酸钠中的任意一种。
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