CN110075573A - 一种含硅油与环氧大豆油的消泡剂及其制备方法 - Google Patents

一种含硅油与环氧大豆油的消泡剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含硅油与环氧大豆油的消泡剂，该消泡剂具有优良的消泡、抑泡和抗剪切性能。本发明的含硅油与环氧大豆油的消泡剂，其以100份为基准由以下质量份的组分组成：复合硅油5～15份、环氧大豆油5～15份、聚醚2～10份、脂肪醇聚氧乙烯醚1～6份、山梨醇酐硬脂酸酯1～6份、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯1～8份、甘油2～5份、单硬脂酸甘油酯0.1～2份、余量为去离子水。

Description

一种含硅油与环氧大豆油的消泡剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及用一种消泡剂及其制备方法，更具体地说涉及一种含硅油与环氧大豆油的消泡剂及其制备方法。
背景技术
消泡剂又称消沫剂、除泡剂或破泡剂，主要用于消除生产过程中产生的泡沫，广泛应用于化工、食品、造纸、制药、涂料、工业清洗、废水处理、纺织等工业领域，是一类重要的精细化学品。工业上广泛使用的消泡剂活性组分主要有硅油及其衍生物、聚醚、矿物油、醇类、酯和酰胺等。环氧大豆油是用大豆油经过氧化处理后制得的一种化工产品，具有优良的热稳定性和光稳定性，且无毒，是一种使用最广泛的聚氯乙烯无毒增塑剂兼稳定剂，但环氧大豆油作为消泡剂活性组分报道较少。
公开号为CN 106362441 A的中国专利公开了一种含有羟基聚醚改性环氧大豆油的有机硅消泡剂，首先以末端含有大量羟基的超支化聚醚为原料，制备端烯丙基超支化聚醚，利用改性后超支化聚醚端基的双键结构与聚硅氧烷发生硅氢加成反应，合成超支化聚醚改性聚硅氧烷。然后将环氧大豆油、聚乙二醇在浓硫酸催化下反应得改性环氧大豆油。最后将端烯丙基超支化聚醚接枝聚硅氧烷、改性环氧大豆油和入山梨糖醇、吐温60、羧甲基纤维素钠等一起高剪切乳化，得到所需消泡剂，该消泡剂具有优异的抗剪切性能。
祝韵在《大豆油的改性及在消泡剂中的应用》的硕士论文中，以自制环氧大豆油为原料，与PEG400反应制备了一种PEG400改性环氧大豆油，具有较佳的静态消泡性能。用胺值为1.2mmol/g的氨基硅油改性环氧大豆油，结果表明，氨基与环氧基的比例为1.25的氨基硅油改性环氧大豆油具有较佳的静态抑泡性能。将环氧大豆、PEG 400改性环氧大豆油和氨基硅油改性环氧大豆油等复配得到的消泡剂具有较佳的消抑泡性能。
上述现有技术中的基于环氧大豆油的消泡剂虽然具有较佳的消泡效果，但均涉及多步衍生化反应，过程较复杂。因此需要研制开发一种以环氧大豆油作为消泡剂的活性组分，通过与复合硅油简单的复合、乳化，制备的消泡剂具有优良的消泡、抑泡和抗剪切性能。
发明内容
本发明解决了现有技术中存在的问题与不足，提供一种含硅油与环氧大豆油的消泡剂，该消泡剂具有优良的消泡、抑泡和抗剪切性能。
同时本发明还提供该一种含硅油与环氧大豆油的消泡剂的制备方法，制备方法简单易行，成本低。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明的含硅油与环氧大豆油的消泡剂，其以100份为基准由以下质量份的组分组成：
余量为去离子水。
本发明上述的含硅油与环氧大豆油的消泡剂，其进一步的技术方案是所述的复合硅油为不同粘度两种以上的二甲基硅油与二氧化硅的组合物，二甲基硅油与二氧化硅的质量比为100:1～100:8。更进一步的技术方案是所述的二甲基硅油粘度为100～5000cs。
本发明上述的含硅油与环氧大豆油的消泡剂，其进一步的技术方案还可以是所述的脂肪醇聚氧乙烯醚为脂肪醇聚氧乙烯醚-3、脂肪醇聚氧乙烯醚-6和脂肪醇聚氧乙烯醚-9的混合物。更进一步的技术方案是所述的脂肪醇聚氧乙烯醚-3、脂肪醇聚氧乙烯醚-6和脂肪醇聚氧乙烯醚-9混合物的质量比为1:1:1。
本发明上述的含硅油与环氧大豆油的消泡剂，其进一步的技术方案还可以是所述的聚醚为具有3官能团或4官能团、羟值为20～100mgKOH/g的聚醚多元醇。
本发明上述的含硅油与环氧大豆油的消泡剂制备方法，其包括以下步骤：
首先按组成量将自制复合硅油、环氧大豆油、聚醚和甘油混合，然后将脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨醇酐硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯和单硬脂酸甘油酯加入反应釜中，升温搅拌至30～80℃，搅拌10min～1h至均匀，然后加入余量的去离子水，再快速搅拌0.5～2h；最后经乳化泵乳化，即得到含硅油与环氧大豆油的消泡剂。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
(1)制备工艺简单。制备过程不涉及化学反应，只需要进行简单的混合、乳化，即可制得具有优良消泡、抑泡和抗剪切性能的消泡剂产品；
(2)所使用的乳化剂均不含芳环，具有优良的生物降解性，环境友好；
(3)适用范围广，可用于酸性、中性和碱性体系的消泡。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明的范围不限于下面的实施例。
实施例1
将粘度1000cs的二甲基硅油与二氧化硅按质量比100:2投入反应釜中，缓慢搅拌、升温至160℃，继续搅拌3h，得复合硅油。
加上述复合硅油10份、环氧大豆油10份、聚醚6份、脂肪醇聚氧乙烯醚5份、山梨醇酐硬脂酸酯(司潘60)1份、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯(吐温80)1份、甘油2份和单硬脂酸甘油酯0.2份于反应釜中，升温至60℃，搅拌0.5h。加入余量的水，再快速搅拌45min。最后用乳化泵乳化，得消泡剂1#。
实施例2
将粘度300cs的二甲基硅油、粘度3000cs的二甲基硅油与二氧化硅按质量比60:40:2.5投入反应釜中，缓慢搅拌、升温至180℃，继续搅拌3.5h，得复合硅油。
加上述复合硅油8份、环氧大豆油12份、聚醚3份、脂肪醇聚氧乙烯醚6份、山梨醇酐硬脂酸酯(司潘60)2份、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯(吐温80)2份、甘油2份和单硬脂酸甘油酯0.1份于反应釜中，升温至50℃，搅拌1h。加入余量的水，再快速搅拌1h。最后用乳化泵乳化，得消泡剂2#。
实施例3
将粘度300cs的二甲基硅油、粘度3000cs的二甲基硅油与二氧化硅按质量比60:40:5投入反应釜中，缓慢搅拌、升温至180℃，继续搅拌4h，得复合硅油。
加上述复合硅油6份、环氧大豆油14份、聚醚3份、脂肪醇聚氧乙烯醚6份、山梨醇酐硬脂酸酯(司潘60)2份、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯(吐温80)2份、甘油2份和单硬脂酸甘油酯0.1份于反应釜中，升温至70℃，搅拌1h。加入余量的水，再快速搅拌1.5h。最后用乳化泵乳化，得消泡剂3#。
实施例4
将粘度100cs的二甲基硅油、粘度5000cs的二甲基硅油与二氧化硅按质量比50:50:1投入反应釜中，缓慢搅拌、升温至180℃，继续搅拌2h，得复合硅油。
加上述复合硅油15份、环氧大豆油5份、聚醚3份、脂肪醇聚氧乙烯醚6份、山梨醇酐硬脂酸酯(司潘60)2份、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯(吐温80)2份、甘油2份和单硬脂酸甘油酯0.1份于反应釜中，升温至50℃，搅拌1h。加入余量的水，再快速搅拌1.5h。最后用乳化泵乳化，得消泡剂4#
实施例5
将粘度100cs的二甲基硅油、粘度3000cs的二甲基硅油与二氧化硅按质量比60:40:8投入反应釜中，缓慢搅拌、升温至180℃，继续搅拌4h，得复合硅油。
加上述复合硅油12份、环氧大豆油8份、聚醚3份、脂肪醇聚氧乙烯醚2份、山梨醇酐硬脂酸酯(司潘60)6份、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯(吐温80)2份、甘油5份和单硬脂酸甘油酯0.1份于反应釜中，升温至60℃，搅拌1h。加入余量的水，再快速搅拌1.5。最后用乳化泵乳化，得消泡剂5#
本发明消泡剂用鼓泡法评价其消泡性能如下：
实施例1的产品：在50～150℃、碱度>10mg/L的起泡体系中，当消泡剂用量为50mg/L时，消泡性能低于100mm泡沫高度，抑泡性能低于210mm泡沫高度。
实施例2的产品：在50～150℃、酸度>100mgKOH/L的含硫酸起泡体系中，当消泡剂用量为50mg/L时，消泡性能低于110mm泡沫高度，抑泡性能低于220mm泡沫高度。
实施例3的产品：在50～150℃、碱度>10mg/L的起泡体系中，当消泡剂用量为50mg/L时，消泡性能低于105mm泡沫高度，抑泡性能低于210mm泡沫高度。
实施例4的产品：在50～150℃、酸度>100mgKOH/L的含硫酸起泡体系中，当消泡剂用量为50mg/L时，消泡性能低于100mm泡沫高度，抑泡性能低于210mm泡沫高度。
实施例5的产品：在50～150℃、碱度>10mg/L的起泡体系中，当消泡剂用量为50mg/L时，消泡性能低于110mm泡沫高度，抑泡性能低于215mm泡沫高度。

Claims (7)

1.一种含硅油与环氧大豆油的消泡剂，其特征在于以100份为基准由以下质量份的组分组成：
余量为去离子水。
2.根据权利要求书1所述的含硅油与环氧大豆油的消泡剂，其特征在于所述的复合硅油为不同粘度两种以上的二甲基硅油与二氧化硅的组合物，二甲基硅油与二氧化硅的质量比为100:1～100:8。
3.根据权利要求书2所述的含硅油与环氧大豆油的消泡剂，其特征在于所述的二甲基硅油粘度为100～5000cs。
4.根据权利要求书1所述的含硅油与环氧大豆油的消泡剂，其特征在于所述的脂肪醇聚氧乙烯醚为脂肪醇聚氧乙烯醚-3、脂肪醇聚氧乙烯醚-6和脂肪醇聚氧乙烯醚-9的混合物。
5.根据权利要求书5所述的含硅油与环氧大豆油的消泡剂，其特征在于所述的脂肪醇聚氧乙烯醚-3、脂肪醇聚氧乙烯醚-6和脂肪醇聚氧乙烯醚-9混合物的质量比为1:1:1。
6.根据权利要求书1所述的含硅油与环氧大豆油的消泡剂，其特征在于所述的聚醚为具有3官能团或4官能团、羟值为20～100mgKOH/g的聚醚多元醇。
7.一种如权利要求1-6任一所述的含硅油与环氧大豆油的消泡剂制备方法，其特征在于包括以下步骤：
首先按组成量将自制复合硅油、环氧大豆油、聚醚和甘油混合，然后将脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨醇酐硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯和单硬脂酸甘油酯加入反应釜中，升温搅拌至30～80℃，搅拌10min～1h至均匀，然后加入余量的去离子水，再快速搅拌0.5～2h；最后经乳化泵乳化，即得到含硅油与环氧大豆油的消泡剂。
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