CN110157232A - 一种水性环保涂料专用消泡剂 - Google Patents

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付小芬
朱春莉
高星
刘生元
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Abstract

本发明涉及消泡剂技术领域，具体涉及一种水性环保涂料专用消泡剂，包括以下步骤：S1：将纳米二氧化硅、聚醚消泡剂与硅油加入到搅拌罐中搅拌混合30min，得到混合组分A；S2：向混合组分A中加入乳化剂，然后于高速搅拌状态下向混合组分A中滴加去离子水，当溶液中出现蓝乳光后停止滴加并继续搅拌60‑90min，得到乳液B；S3：向乳液B中依次加入稳定剂与增稠剂，搅拌混合45‑60min，得到混合液C；S4：在45‑55℃下将矿物油消泡剂加入到混合液C中，搅拌混合30min，制得所需消泡剂；本发明提供的消泡剂具有工艺操作简单方便，易于实现工业化生产，且所制备产品具有表面张力低、消泡迅速、抑泡时间长、成本低、用量少的优点。

Description

一种水性环保涂料专用消泡剂
技术领域
本发明涉及消泡剂技术领域，具体涉及一种水性环保涂料专用消泡剂。
背景技术
涂料消泡剂是涂料助剂产品的一类重要组成材料，它的加入可以避免涂料在生产和使用过程中产生的缺陷和涂膜弊病，使涂料的生产和施工过程易于控制。
当前，国内传统水性涂料助剂品种可分为二大类：矿物油类助剂、聚硅氧烷类助剂。水性涂料助剂中，矿物油类消泡剂使用比较普遍，主要用于平光和半光乳胶漆。聚硅氧烷类助剂中聚硅氧烷类消泡剂表面张力低，消泡能力强，不影响光泽，但会造成涂膜缩孔和重涂性不良等缺陷。
目前，国内大多数水性涂料厂家都是使用矿物油类消泡剂，每年其消耗量约在1万吨左右，其中大部分矿物油类消泡剂都来自进口，价格较高。且目前市面上的矿物油类消泡剂也逐渐难以满足如今越来越高的企业要求。
发明内容
本发明提供了一种水性环保涂料专用消泡剂，该消泡剂工艺操作简单方便，易于实现工业化生产，且所制备产品具有表面张力低、消泡迅速、抑泡时间长、成本低、用量少的优点。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种水性环保涂料专用消泡剂，所述消泡剂的制备方法包括以下步骤：
S1：将纳米二氧化硅、聚醚消泡剂与硅油加入到搅拌罐中搅拌混合30min，得到混合组分A；
S2：向混合组分A中加入乳化剂，然后于高速搅拌状态下向混合组分A中滴加去离子水，当溶液中出现蓝乳光后停止滴加并继续搅拌60-90min，得到乳液B；
S3：向乳液B中依次加入稳定剂与增稠剂，搅拌混合45-60min，得到混合液C；
S4：在45-55℃下将矿物油消泡剂加入到混合液C中，搅拌混合30min，制得所需消泡剂。
优选的，S1中所述纳米二氧化硅、聚醚消泡剂与硅油的质量比为1：3：2，其中所述聚醚消泡剂为分子量较低的聚氧乙烯与聚氧丙烯的嵌段共聚物。
优选的，S2中所述乳化剂为非离子型乳化剂，所述非离子型乳化剂选用壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚与苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚中的任意一种。
优选的，S2中乳化过程中的搅拌速度为250-300r/min。
优选的，S3中稳定剂为聚甲基丙烯酸钠与聚乙烯醇按质量比1：3混合而成，且所述稳定剂的用量为乳液B总质量的0.5-1％。
优选的，所述增稠剂选用聚丙烯酸、聚氧化乙烯与聚丙烯酸中的任意一种或多种，所述增稠剂的用量为乳液B总质量的0.4-1％。
优选的，S4中所述矿物油消泡剂与混合液C的质量比为4-6.5：2。
有益效果：
本发明通过向矿物油消泡剂中加入硅油、聚醚消泡剂以及纳米二氧化硅，使消泡活性物质负载在纳米二氧化硅上形成聚合物，使活性组分中的聚醚既具有普通助剂的优良特性，又因含有若干个羟基分布在分子四周，不易聚集，可提高与涂料体系的相容性；此外，本发明通过向矿物油体系中引入含硅、聚醚类消泡剂，使其具有破泡速度快，抑泡时间长，使用方便，不会造成涂膜缩孔和重涂性不良等缺陷；同时，通过添加有机硅油和聚醚等活性成分代替部分矿物油用量，并进一步采用乳化工艺，成功制备了适用于水性涂料的消泡剂，通过多种活性组分的聚合降低了成本。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种水性环保涂料专用消泡剂，消泡剂的制备方法包括以下步骤：
S1：将纳米二氧化硅、聚醚消泡剂与硅油加入到搅拌罐中搅拌混合30min，得到混合组分A；
S2：向混合组分A中加入乳化剂，然后于高速搅拌状态下向混合组分A中滴加去离子水，当溶液中出现蓝乳光后停止滴加并继续搅拌60-90min，得到乳液B；
S3：向乳液B中依次加入稳定剂与增稠剂，搅拌混合45-60min，得到混合液C；
S4：在45-55℃下将矿物油消泡剂加入到混合液C中，搅拌混合30min，制得所需消泡剂。
S1中纳米二氧化硅、聚醚消泡剂与硅油的质量比为1：3：2，其中聚醚消泡剂为分子量较低的聚氧乙烯与聚氧丙烯的嵌段共聚物。
S2中乳化剂为非离子型乳化剂，非离子型乳化剂选用壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚与苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚中的任意一种。
S2中乳化过程中的搅拌速度为250-300r/min。
S3中稳定剂为聚甲基丙烯酸钠与聚乙烯醇按质量比1：3混合而成，且稳定剂的用量为乳液B总质量的0.5-1％。
增稠剂选用聚丙烯酸、聚氧化乙烯与聚丙烯酸中的任意一种或多种，增稠剂的用量为乳液B总质量的0.4-1％。
S4中矿物油消泡剂与混合液C的质量比为2：1。
实施例2：
一种水性环保涂料专用消泡剂，消泡剂的制备方法包括以下步骤：
S1：将纳米二氧化硅、聚醚消泡剂与硅油加入到搅拌罐中搅拌混合30min，得到混合组分A；
S2：向混合组分A中加入乳化剂，然后于高速搅拌状态下向混合组分A中滴加去离子水，当溶液中出现蓝乳光后停止滴加并继续搅拌60-90min，得到乳液B；
S3：向乳液B中依次加入稳定剂与增稠剂，搅拌混合45-60min，得到混合液C；
S4：在45-55℃下将矿物油消泡剂加入到混合液C中，搅拌混合30min，制得所需消泡剂。
S1中纳米二氧化硅、聚醚消泡剂与硅油的质量比为1：3：2，其中聚醚消泡剂为分子量较低的聚氧乙烯与聚氧丙烯的嵌段共聚物。
S2中乳化剂为非离子型乳化剂，非离子型乳化剂选用壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚与苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚中的任意一种。
S2中乳化过程中的搅拌速度为250-300r/min。
S3中稳定剂为聚甲基丙烯酸钠与聚乙烯醇按质量比1：3混合而成，且稳定剂的用量为乳液B总质量的0.5-1％。
增稠剂选用聚丙烯酸、聚氧化乙烯与聚丙烯酸中的任意一种或多种，增稠剂的用量为乳液B总质量的0.4-1％。
S4中矿物油消泡剂与混合液C的质量比为4.5：2。
实施例3：
一种水性环保涂料专用消泡剂，消泡剂的制备方法包括以下步骤：
S1：将纳米二氧化硅、聚醚消泡剂与硅油加入到搅拌罐中搅拌混合30min，得到混合组分A；
S2：向混合组分A中加入乳化剂，然后于高速搅拌状态下向混合组分A中滴加去离子水，当溶液中出现蓝乳光后停止滴加并继续搅拌60-90min，得到乳液B；
S3：向乳液B中依次加入稳定剂与增稠剂，搅拌混合45-60min，得到混合液C；
S4：在45-55℃下将矿物油消泡剂加入到混合液C中，搅拌混合30min，制得所需消泡剂。
S1中纳米二氧化硅、聚醚消泡剂与硅油的质量比为1：3：2，其中聚醚消泡剂为分子量较低的聚氧乙烯与聚氧丙烯的嵌段共聚物。
S2中乳化剂为非离子型乳化剂，非离子型乳化剂选用壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚与苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚中的任意一种。
S2中乳化过程中的搅拌速度为250-300r/min。
S3中稳定剂为聚甲基丙烯酸钠与聚乙烯醇按质量比1：3混合而成，且稳定剂的用量为乳液B总质量的0.5-1％。
增稠剂选用聚丙烯酸、聚氧化乙烯与聚丙烯酸中的任意一种或多种，增稠剂的用量为乳液B总质量的0.4-1％。
S4中矿物油消泡剂与混合液C的质量比为5：2。
实施例4：
一种水性环保涂料专用消泡剂，消泡剂的制备方法包括以下步骤：
S1：将纳米二氧化硅、聚醚消泡剂与硅油加入到搅拌罐中搅拌混合30min，得到混合组分A；
S2：向混合组分A中加入乳化剂，然后于高速搅拌状态下向混合组分A中滴加去离子水，当溶液中出现蓝乳光后停止滴加并继续搅拌60-90min，得到乳液B；
S3：向乳液B中依次加入稳定剂与增稠剂，搅拌混合45-60min，得到混合液C；
S4：在45-55℃下将矿物油消泡剂加入到混合液C中，搅拌混合30min，制得所需消泡剂。
S1中纳米二氧化硅、聚醚消泡剂与硅油的质量比为1：3：2，其中聚醚消泡剂为分子量较低的聚氧乙烯与聚氧丙烯的嵌段共聚物。
S2中乳化剂为非离子型乳化剂，非离子型乳化剂选用壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚与苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚中的任意一种。
S2中乳化过程中的搅拌速度为250-300r/min。
S3中稳定剂为聚甲基丙烯酸钠与聚乙烯醇按质量比1：3混合而成，且稳定剂的用量为乳液B总质量的0.5-1％。
增稠剂选用聚丙烯酸、聚氧化乙烯与聚丙烯酸中的任意一种或多种，增稠剂的用量为乳液B总质量的0.4-1％。
S4中矿物油消泡剂与混合液C的质量比为5.5：2。
实施例5：
一种水性环保涂料专用消泡剂，消泡剂的制备方法包括以下步骤：
S1：将纳米二氧化硅、聚醚消泡剂与硅油加入到搅拌罐中搅拌混合30min，得到混合组分A；
S2：向混合组分A中加入乳化剂，然后于高速搅拌状态下向混合组分A中滴加去离子水，当溶液中出现蓝乳光后停止滴加并继续搅拌60-90min，得到乳液B；
S3：向乳液B中依次加入稳定剂与增稠剂，搅拌混合45-60min，得到混合液C；
S4：在45-55℃下将矿物油消泡剂加入到混合液C中，搅拌混合30min，制得所需消泡剂。
S1中纳米二氧化硅、聚醚消泡剂与硅油的质量比为1：3：2，其中聚醚消泡剂为分子量较低的聚氧乙烯与聚氧丙烯的嵌段共聚物。
S2中乳化剂为非离子型乳化剂，非离子型乳化剂选用壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚与苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚中的任意一种。
S2中乳化过程中的搅拌速度为250-300r/min。
S3中稳定剂为聚甲基丙烯酸钠与聚乙烯醇按质量比1：3混合而成，且稳定剂的用量为乳液B总质量的0.5-1％。
增稠剂选用聚丙烯酸、聚氧化乙烯与聚丙烯酸中的任意一种或多种，增稠剂的用量为乳液B总质量的0.4-1％。
S4中矿物油消泡剂与混合液C的质量比为3：1。
性能测试：
在室温下，取固含为40％的水性涂料200ml、消泡剂0.300g倒入到2000ml的烧杯中并混合均匀，接着以150ml/min的流量向烧杯内的溶液中鼓入空气，持续60min，60min内不同时间点烧杯内泡沫高度所对应的体积读数如下表所示：(其中对比组1为传统市售矿物油消泡剂)
从测试结果可以看出，本发明制备的消泡剂相比现有矿物油消泡剂消泡更加迅速且抑泡时间更长。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种水性环保涂料专用消泡剂，其特征在于，所述消泡剂的制备方法包括以下步骤：
S1：将纳米二氧化硅、聚醚消泡剂与硅油加入到搅拌罐中搅拌混合30min，得到混合组分A；
S2：向混合组分A中加入乳化剂，然后于高速搅拌状态下向混合组分A中滴加去离子水，当溶液中出现蓝乳光后停止滴加并继续搅拌60-90min，得到乳液B；
S3：向乳液B中依次加入稳定剂与增稠剂，搅拌混合45-60min，得到混合液C；
S4：在45-55℃下将矿物油消泡剂加入到混合液C中，搅拌混合30min，制得所需消泡剂。
2.根据权利要求1所述的一种水性环保涂料专用消泡剂，其特征在于：S1中所述纳米二氧化硅、聚醚消泡剂与硅油的质量比为1：3：2，其中所述聚醚消泡剂为分子量较低的聚氧乙烯与聚氧丙烯的嵌段共聚物。
3.根据权利要求1所述的一种水性环保涂料专用消泡剂，其特征在于：S2中所述乳化剂为非离子型乳化剂，所述非离子型乳化剂选用壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚与苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种水性环保涂料专用消泡剂，其特征在于：S2中乳化过程中的搅拌速度为250-300r/min。
5.根据权利要求1所述的一种水性环保涂料专用消泡剂，其特征在于：S3中稳定剂为聚甲基丙烯酸钠与聚乙烯醇按质量比1：3混合而成，且所述稳定剂的用量为乳液B总质量的0.5-1％。
6.根据权利要求1所述的一种水性环保涂料专用消泡剂，其特征在于：所述增稠剂选用聚丙烯酸、聚氧化乙烯与聚丙烯酸中的任意一种或多种，所述增稠剂的用量为乳液B总质量的0.4-1％。
7.根据权利要求1所述的一种水性环保涂料专用消泡剂，其特征在于：S4中所述矿物油消泡剂与混合液C的质量比为4-6.5：2。
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