CN110559695A - 一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂及其制备方法 - Google Patents

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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
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Abstract

本发明公开了一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,包括以下百分比的原料:氧化石墨烯改性有机硅油5%‑12%、二甲基硅油10‑25%、二氧化硅2%‑5%、聚醚7%‑10%、乳化剂5%‑7%、催化剂0.05%‑0.15%、稳定剂1%‑4%、去离子水50%‑60%、固定高粘度硅膏3%‑5%、低粘度硅膏2%‑6%和白炭黑3%‑10%。有益效果:本发明的生产工艺简单,且原料易得,无污染、易于进行工业化生产,消泡的时间短,效率高,耐高温、耐酸碱、亲水性等优点,且价格适中,能广泛应用在印染、油墨、涂料、造纸等行业。

Description

一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及消泡剂技术领域,具体来说,涉及一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的高速发展,工业上涉及搅拌的行业均会伴随泡沫的产生,如造纸、油墨、涂料、发酵、印染等行业。泡沫是气体在液体中的粗分散相,一方面会使工业生产能力大大受到限制;另一方面会造成原料和产品的浪费,影响产品的质量和性能。工业上通常选择往反应体系中加入消泡剂来消除和抑制泡沫的产生。但是现有的消泡剂的消泡效率不高,消泡的时间长,且不耐高温、不耐酸碱,不利于人们的使用。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足,提供一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂及其制备方法,来解决上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的:
根据本发明的一个方面,提供了一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,包括以下百分比的原料:
氧化石墨烯改性有机硅油5%-12%、二甲基硅油10-25%、二氧化硅2%-5%、聚醚7%-10%、乳化剂5%-7%、催化剂0.05%-0.15%、稳定剂1%-4%、去离子水50%-60%、固定高粘度硅膏3%-5%、低粘度硅膏2%-6%和白炭黑3%-10%。
作为优选,该氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,包括以下百分比的原料:氧化石墨烯改性有机硅油5%、二甲基硅油14%、二氧化硅5%、聚醚8%、乳化剂7%、催化剂0.1%、稳定剂2%、去离子水50%、固定高粘度硅膏3%、低粘度硅膏2%和白炭黑3.9%。
作为优选,该氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,包括以下百分比的原料:包括以下百分比的原料:氧化石墨烯改性有机硅油5%、二甲基硅油12%、二氧化硅3%、聚醚8%、乳化剂6%、催化剂0.1%、稳定剂2%、去离子水55%、固定高粘度硅膏3%、低粘度硅膏2%和白炭黑3.9%。
作为优选,该氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,包括以下百分比的原料:氧化石墨烯改性有机硅油5%、二甲基硅油10%、二氧化硅3%、聚醚7%、乳化剂5%、催化剂0.1%、稳定剂1%、去离子水60%、固定高粘度硅膏3%、低粘度硅膏2%和白炭黑3.9%。
作为优选,所述稳定剂包括增稠剂和防腐剂,所述增稠剂为羟甲基纤维素钠、海藻酸衍生物和聚乙烯醇,所述防腐剂为苯甲酸钠。
作为优选,所述乳化剂为失水山梨糖醇脂肪酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯和聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯的混合物,且三者之间的配比为0.5:1.2:1.3。
作为优选,所述固定高粘度硅膏和所述低粘度硅膏分别为不同配比的二甲基硅油和二氧化硅的混合物。
作为优选,所述二甲基硅油为在25摄氏度下粘度为500-600CP的二甲基硅油。
根据本发明的另一方面,提供了一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂的制备方法,包括以下步骤:
S101;硅膏的制备;
高粘度硅膏:在烧杯中质量比4:1加入1000mPa.s的二甲基硅油和二氧化硅及适量助剂,加热并搅拌均匀后,放入电热恒温干燥箱,在一定温度下恒温干燥3h;
低粘度硅膏:在烧杯中按质量比2:2.1加入500mPa.s的二甲基硅油、350mPa.s二甲基硅油和气相法二氧化硅,加热并搅拌均匀后,放入电热恒温干燥箱中,在一定温度下恒温干燥2.5h;
S103;在烧杯中加入一定量的硅膏、氧化石墨烯改性有机硅油和乳化剂,乳化剂在油相中,控制温度70-80摄氏度,边加热边搅拌使乳化剂完全溶解;
S105;将白炭黑分散于二甲基硅油水溶液中;
S107;再加入少量的二氧化硅和去离子水,边加热边搅拌,保持温度在60-80摄氏度反应4h;
S109;最后将余量的去离子水、稳定剂和催化剂加热至一定温度后,用高剪切乳化机剪切乳化,自然冷却至室温,即得到消泡剂;
S111;在高速离心机中进行消泡剂的稳定性实验。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于:
1、本发明的生产工艺简单,且原料易得,无污染、易于进行工业化生产。
2、本发明的消泡剂消泡的时间短,效率高,耐高温、耐酸碱、亲水性等优点,且价格适中,能广泛应用在印染、油墨、涂料、造纸等行业。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的氧化石墨烯改性有机硅消泡剂的制备方法流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
根据本发明的一个方面,提供了一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,包括以下百分比的原料:
氧化石墨烯改性有机硅油5%-12%、二甲基硅油10-25%、二氧化硅2%-5%、聚醚7%-10%、乳化剂5%-7%、催化剂0.05%-0.15%、稳定剂1%-4%、去离子水50%-60%、固定高粘度硅膏3%-5%、低粘度硅膏2%-6%和白炭黑3%-10%。
实施例一
一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,包括以下百分比的原料:氧化石墨烯改性有机硅油5%、二甲基硅油14%、二氧化硅5%、聚醚8%、乳化剂7%、催化剂0.1%、稳定剂2%、去离子水50%、固定高粘度硅膏3%、低粘度硅膏2%和白炭黑3.9%。
实施例二
一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,包括以下百分比的原料:氧化石墨烯改性有机硅油5%、二甲基硅油12%、二氧化硅3%、聚醚8%、乳化剂6%、催化剂0.1%、稳定剂2%、去离子水55%、固定高粘度硅膏3%、低粘度硅膏2%和白炭黑3.9%。
实施例三
一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,包括以下百分比的原料:氧化石墨烯改性有机硅油5%、二甲基硅油10%、二氧化硅3%、聚醚7%、乳化剂5%、催化剂0.1%、稳定剂1%、去离子水60%、固定高粘度硅膏3%、低粘度硅膏2%和白炭黑3.9%。
可选的,所述稳定剂包括增稠剂和防腐剂,所述增稠剂为羟甲基纤维素钠、海藻酸衍生物和聚乙烯醇,所述防腐剂为苯甲酸钠。
可选的,所述乳化剂为失水山梨糖醇脂肪酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯和聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯的混合物,且三者之间的配比为0.5:1.2:1.3。
可选的,所述固定高粘度硅膏和所述低粘度硅膏分别为不同配比的二甲基硅油和二氧化硅的混合物。
可选的,所述二甲基硅油为在25摄氏度下粘度为500-600CP的二甲基硅油。
根据本发明的另一个方面,提供了一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂的制备方法,包括以下步骤:
S101;硅膏的制备;
高粘度硅膏:在烧杯中质量比4:1加入1000mPa.s的二甲基硅油和二氧化硅及适量助剂,加热并搅拌均匀后,放入电热恒温干燥箱,在一定温度下恒温干燥3h;
低粘度硅膏:在烧杯中按质量比2:2.1加入500mPa.s的二甲基硅油、350mPa.s二甲基硅油和气相法二氧化硅,加热并搅拌均匀后,放入电热恒温干燥箱中,在一定温度下恒温干燥2.5h;
S103;在烧杯中加入一定量的硅膏、氧化石墨烯改性有机硅油和乳化剂,乳化剂在油相中,控制温度70-80摄氏度,边加热边搅拌使乳化剂完全溶解;
S105;将白炭黑分散于二甲基硅油水溶液中;
S107;再加入少量的二氧化硅和去离子水,边加热边搅拌,保持温度在60-80摄氏度反应4h;
S109;最后将余量的去离子水、稳定剂和催化剂加热至一定温度后,用高剪切乳化机剪切乳化,自然冷却至室温,即得到消泡剂;
S111;在高速离心机中进行消泡剂的稳定性实验。
为了方便理解本发明的上述技术方案,以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
在实际应用时,以氧化石墨烯改性有机硅油、二氧化硅、二甲基硅油为主要消泡成分,采用复合乳化剂,乳化剂能降低油相与水相之间的表面张力,使得硅油可以在水中分散成均匀细小的细珠,使得乳液具有一定的稳定性,且采用配比一定的复配乳化剂,消泡时间较短,且乳化剂的用量为6%较佳,配比适当的增稠剂和稳定剂,且增稠剂用量控制在200-300CP粘度范围,粘度过低,乳液稳定性差,粘度过高,乳液过稠,增稠剂用量在2%时较好,采用乳化剂溶在油相中,把水相加入油相的乳化方法,可以得到颗粒均匀的乳液状,制得的消泡剂的消泡性、水分散性和稳定性都比较好,且原料易得,生产工艺简单,无污染、易于进行工业化。
通过上面具体实施方式,所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解,本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上,所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征,从而实现不同的技术方案。

Claims (9)

1.一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,其特征在于,包括以下百分比的原料:
氧化石墨烯改性有机硅油5%-12%、二甲基硅油10-25%、二氧化硅2%-5%、聚醚7%-10%、乳化剂5%-7%、催化剂0.05%-0.15%、稳定剂1%-4%、去离子水50%-60%、固定高粘度硅膏3%-5%、低粘度硅膏2%-6%和白炭黑3%-10%。
2.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,其特征在于,包括以下百分比的原料:氧化石墨烯改性有机硅油5%、二甲基硅油14%、二氧化硅5%、聚醚8%、乳化剂7%、催化剂0.1%、稳定剂2%、去离子水50%、固定高粘度硅膏3%、低粘度硅膏2%和白炭黑3.9%。
3.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,其特征在于,包括以下百分比的原料:氧化石墨烯改性有机硅油5%、二甲基硅油12%、二氧化硅3%、聚醚8%、乳化剂6%、催化剂0.1%、稳定剂2%、去离子水55%、固定高粘度硅膏3%、低粘度硅膏2%和白炭黑3.9%。
4.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,其特征在于,包括以下百分比的原料:氧化石墨烯改性有机硅油5%、二甲基硅油10%、二氧化硅3%、聚醚7%、乳化剂5%、催化剂0.1%、稳定剂1%、去离子水60%、固定高粘度硅膏3%、低粘度硅膏2%和白炭黑3.9%。
5.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,其特征在于,所述稳定剂包括增稠剂和防腐剂,所述增稠剂为羟甲基纤维素钠、海藻酸衍生物和聚乙烯醇,所述防腐剂为苯甲酸钠。
6.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,其特征在于,所述乳化剂为失水山梨糖醇脂肪酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯和聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯的混合物,且三者之间的配比为0.5:1.2:1.3。
7.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,其特征在于,所述固定高粘度硅膏和所述低粘度硅膏分别为不同配比的二甲基硅油和二氧化硅的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂,其特征在于,所述二甲基硅油为在25摄氏度下粘度为500-600CP的二甲基硅油。
9.一种氧化石墨烯改性有机硅消泡剂的制备方法,其特征在于,用于对权利要求1所述的氧化石墨烯改性有机硅消泡剂的制备,包括以下步骤:
S101;硅膏的制备;
高粘度硅膏:在烧杯中质量比4:1加入1000mPa.s的二甲基硅油和二氧化硅及适量助剂,加热并搅拌均匀后,放入电热恒温干燥箱,在一定温度下恒温干燥3h;
低粘度硅膏:在烧杯中按质量比2:2.1加入500mPa.s的二甲基硅油、350mPa.s二甲基硅油和气相法二氧化硅,加热并搅拌均匀后,放入电热恒温干燥箱中,在一定温度下恒温干燥2.5h;
S103;在烧杯中加入一定量的硅膏、氧化石墨烯改性有机硅油和乳化剂,乳化剂在油相中,控制温度70-80摄氏度,边加热边搅拌使乳化剂完全溶解;
S105;将白炭黑分散于二甲基硅油水溶液中;
S107;再加入少量的二氧化硅和去离子水,边加热边搅拌,保持温度在60-80摄氏度反应4h;
S109;最后将余量的去离子水、稳定剂和催化剂加热至一定温度后,用高剪切乳化机剪切乳化,自然冷却至室温,即得到消泡剂;
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