CN114191853A - 一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法 - Google Patents
一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114191853A CN114191853A CN202111649367.2A CN202111649367A CN114191853A CN 114191853 A CN114191853 A CN 114191853A CN 202111649367 A CN202111649367 A CN 202111649367A CN 114191853 A CN114191853 A CN 114191853A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- white solid
- stirring
- mixing
- defoaming agent
- papermaking wastewater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 title claims abstract description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims abstract description 8
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 45
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 43
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 42
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 23
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 21
- PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N Sodium azide Chemical compound [Na+].[N-]=[N+]=[N-] PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 15
- VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 4-Dimethylaminopyridine Chemical compound CN(C)C1=CC=NC=C1 VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910021589 Copper(I) bromide Chemical group 0.000 claims description 13
- NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M copper(i) bromide Chemical group Br[Cu] NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 13
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 13
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 12
- 239000003480 eluent Substances 0.000 claims description 12
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- UKODFQOELJFMII-UHFFFAOYSA-N pentamethyldiethylenetriamine Chemical compound CN(C)CCN(C)CCN(C)C UKODFQOELJFMII-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 9
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 8
- MLBYLEUJXUBIJJ-UHFFFAOYSA-N pent-4-ynoic acid Chemical compound OC(=O)CCC#C MLBYLEUJXUBIJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 6
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000005457 ice water Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 6
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 6
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Natural products CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 5
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BDNKZNFMNDZQMI-UHFFFAOYSA-N 1,3-diisopropylcarbodiimide Chemical compound CC(C)N=C=NC(C)C BDNKZNFMNDZQMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000000852 azido group Chemical group *N=[N+]=[N-] 0.000 claims description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical class [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical class [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N Sorbitan monostearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 3
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 3
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 claims description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WBKFWQBXFREOFH-UHFFFAOYSA-N dichloromethane;ethyl acetate Chemical compound ClCCl.CCOC(C)=O WBKFWQBXFREOFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SPWVRYZQLGQKGK-UHFFFAOYSA-N dichloromethane;hexane Chemical compound ClCCl.CCCCCC SPWVRYZQLGQKGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 3
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 3
- OVARTBFNCCXQKS-UHFFFAOYSA-N propan-2-one;hydrate Chemical compound O.CC(C)=O OVARTBFNCCXQKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 3
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 claims description 2
- NWGKJDSIEKMTRX-AAZCQSIUSA-N Sorbitan monooleate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O NWGKJDSIEKMTRX-AAZCQSIUSA-N 0.000 claims description 2
- LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N [(2r)-2-[(2r,3r,4s)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]-2-hydroxyethyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N 0.000 claims description 2
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 claims description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 2
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 claims description 2
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001289 polyvinyl ether Polymers 0.000 claims description 2
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical group [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 235000011067 sorbitan monolaureate Nutrition 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 17
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 1,4a-dimethyl-7-propan-2-yl-2,3,4,4b,5,6,10,10a-octahydrophenanthrene-1-carboxylic acid Chemical compound C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Natural products CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000012650 click reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 description 1
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 description 1
- 239000001818 polyoxyethylene sorbitan monostearate Substances 0.000 description 1
- 235000010989 polyoxyethylene sorbitan monostearate Nutrition 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001587 sorbitan monostearate Substances 0.000 description 1
- 235000011076 sorbitan monostearate Nutrition 0.000 description 1
- 229940035048 sorbitan monostearate Drugs 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/02—Foam dispersion or prevention
- B01D19/04—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances
- B01D19/0404—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance
- B01D19/0409—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance compounds containing Si-atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/26—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof
- C02F2103/28—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof from the paper or cellulose industry
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Abstract
本发明提供一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法，属于有机硅消泡剂领域，所述消泡剂包括聚醚改性有机硅氧烷、聚硅氧烷、分散剂、复合乳化剂、增稠剂和水，由所述聚醚改性有机硅氧烷和所述聚硅氧烷分别制备乳液再混合得到，所述聚醚改性有机硅氧烷包括重均分子量为12000的硅氧烷封端聚环氧丙烷预聚物，和单端或双端型聚醚改性硅油，端聚醚段的聚合单体为环氧乙烷和环氧丙烷；本发明针对造纸废水的溶液特点，在聚醚改性有机硅氧烷的基础上加入硅氧烷封端聚环氧丙烷预聚物，提高消泡剂消泡效率。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅消泡剂领域，具体涉及一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法。
背景技术
在多数工业生产过程中，大量产生的气泡会带来麻烦，例如影响生产效率，导致设备损坏，严重时甚至导致生产无法进行。例如，在造纸工艺的制浆工序中，制浆原料中含有的脂肪酸、树脂酸等天然物质，与加入的烧碱、硫化碱等化学药品发生反应生成脂肪酸皂、树脂酸皂等起泡物质，而原料中含有纤维素等高分子物质具有稳泡作用，使浆料在流送和混合过程中产生大量稳定的泡沫，给后续洗涤、输送、漂白等工序带来很大的困难，并造成浮浆和使纸浆质量降低，同时，制浆工序洗涤得到的黑液也含有高浓度的脂肪酸皂、树脂酸皂等起泡和稳泡物质，泡沫的产生不利于对黑液进行碱回收。由此，造纸工业中普遍需要进行消泡，以提高生产效率。现有技术中的消泡剂多以有机硅为主，为进一步增加相容性引入聚醚段，但降低了消泡效率或抑泡作用。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、分别称取聚醚改性有机硅氧烷和分散剂并混合，搅拌升温至100-150℃，保温搅拌1-2h，待冷却至70℃以下，加入复合乳化剂和增稠剂并混合，再加入水进行搅拌乳化，冷却静置后得到第一乳液；
其中，所述聚醚改性有机硅氧烷与所述分散剂、所述复合乳化剂、所述增稠剂、所述水的质量比例为(30-50):(6-12):(8-15):(0.8-3):(48-65)；
S2、分别称取聚硅氧烷和分散剂并混合，搅拌升温至160-200℃，保温搅拌1-2h，待冷却至70℃以下，加入复合乳化剂和增稠剂并混合，再加入水进行搅拌乳化，冷却静置后得到第二乳液；
其中，所述聚硅氧烷与所述分散剂、所述复合乳化剂、所述增稠剂、所述水的质量比例为(6-18):(2-6)：(3-8)：(0.1-1)：(15-30)；
S3、将所述第一乳液和所述第二乳液混合后制得所述改性硅烷造纸废水消泡剂；
其中，所述第一乳液与第二乳液的混合质量比例为(3-4)：1。
优选的，所述聚醚改性有机硅氧烷包括重均分子量为12000的硅氧烷封端聚环氧丙烷预聚物，和单端或双端型聚醚改性硅油，端聚醚段的聚合单体为环氧乙烷和环氧丙烷。
优选的，所述硅氧烷封端聚环氧丙烷预聚物与所述聚醚改性硅油的混合质量比为(3-5)：25。
优选的，所述聚硅氧烷为甲基硅油或羟基硅油，所述聚硅氧烷在25℃的粘度为10000-500000mPa·s。
优选的，所述复合乳化剂为Span-20、Span-60、Span-80、Tween-60、Tween-80或AEO3中的一种以上复配得到的亲水亲油平衡值在7-10间的混合物。
优选的，所述增稠剂为聚乙烯醇、聚乙烯醚或纤维素醚。
优选的，所述稳定剂为聚丙烯酸钠、甲基/羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠。
优选的，所述分散剂的制备方法包括以下步骤：
(1)称取八乙烯基笼型低聚倍半硅氧烷并溶解在二氯甲烷中，搅拌滴加三氟甲磺酸，然后在室温下搅拌反应4-6h，加入二氯甲烷稀释后以饱和碳酸钠溶液洗涤，有机层经蒸除溶剂浓缩，加入丙酮-水混合溶液进行搅拌水解，再次蒸除溶剂后过硅胶层析柱，以体积比1：1的二氯甲烷-己烷混合溶液为洗脱液洗脱，去除溶剂后得到白色固体A；
所述八乙烯基笼型低聚倍半硅氧烷与三氟甲磺酸的质量比例为(3.7-3.8)：1；
(2)分别称取所述白色固体A、4-戊炔酸和4-二甲氨基吡啶并混合溶解在二氯甲烷中，在冰水浴下条件下搅拌混合，待温度稳定后搅拌滴加N,N-二异丙基碳二亚胺，将混合体系继续在冰水浴下搅拌反应12-24h，反应完成后恢复至室温，滤除沉淀，滤液蒸去溶剂后过硅胶层析柱，以体积比1：1的二氯甲烷-石油醚混合溶液为洗脱液洗脱，去除溶剂后得到白色固体B；所述白色固体A与所述4-戊炔酸、所述4-二甲氨基吡啶、所述N,N-二异丙基碳二亚胺的质量比例为(7-7.5)：(1-1.2)：(0.1-0.12)：(2.4-2.5)；
(3)分别称取端叠氮基和琥珀酰亚胺酯的PEG衍生物、3-溴-2,2-双(溴甲基)丙基炔丁酸酯和溴化亚铜，并混合溶解在甲苯中，通氮脱气后加入五甲基二乙烯三胺，再次脱气后在室温下搅拌反应8-12h，反应产物过硅胶层析柱，以体积比1：1的二氯甲烷-石油醚混合溶液为洗脱液洗脱，去除溶剂后得到白色固体C；所述PEG衍生物与所述3-溴-2,2-双(溴甲基)丙基炔丁酸酯、所述溴化亚铜、所述五甲基二乙烯三胺的质量比例为10：(3-3.2)：(0.18-0.24)：(1.6-1.8)；
(4)分别称取所述白色固体C、叠氮化钠，并混合溶解在二甲基甲酰胺中，升温至100℃并保温搅拌反应36-48h，反应完成后冷却，加入二氯甲烷稀释后依次以去离子水和饱和盐水洗涤，有机层经无机盐吸水干燥后蒸去溶剂，加入甲醇沉淀，干燥后得到白色固体D；所述白色固体C与所述叠氮化钠的质量比例为(1.7-1.8)：1；
(5)分别称取所述白色固体D、所述白色固体B和溴化亚铜，并混合在甲苯中，通氮脱气后加入五甲基二乙烯三胺，再次脱气后在室温下搅拌反应16-24h，反应产物过硅胶层析柱，以体积比1：1的二氯甲烷-乙酸乙酯混合溶液为洗脱液洗脱，去除溶剂后制得；所述白色固体D与所述白色固体B、所述溴化亚铜、所述五甲基二乙烯三胺的质量比例为3：(5.5-5.6)：(0.08-0.1)：(0.8-0.85)。
本发明的有益效果为：
(1)本发明在聚醚改性有机硅氧烷的基础上复合聚硅氧烷，进一步降低聚醚改性对消泡剂消泡抑泡性能的影响，通过复配乳化剂提高乳液稳定性，通过加入分散剂进一步提高分散性和消泡性能。
(2)本发明针对造纸废水的溶液特点，在聚醚改性有机硅氧烷的基础上加入硅氧烷封端聚环氧丙烷预聚物，在酸性的乳液下稳定水解为硅羟基，在使用时乳液pH环境改变，硅羟基相互交联形成可渗透的两性大分子，提高消泡效率。
(3)在保持乳液优良消泡效率的同时，为进一步提高乳液分散性，通常是在乳液中添加分散剂，现有技术通常是加入单一改性的二氧化硅粒子，但由于粒子性的二氧化硅分散剂在泡沫中的渗透较难，在二氧化硅纳米粒子水不溶性基础上，为进一步提高渗透性，本发明通过改性笼型低聚倍半硅氧烷制备得到分散性能良好，同时可提高消泡性能的改性剂，具体的，笼型低聚倍半硅氧烷(POSS)是一类结构规整的刚性有机-无机杂化纳米粒子，具有三维多面体结构，具有由Si-O-Si键构成的笼状刚性内核和多个有机官能团位点，具有规整的拓扑结构和均匀的纳米尺寸，本发明以笼型低聚倍半硅氧烷取代二氧化硅粒子，在二氧化硅纳米粒子水不溶性基础上，进一步提高其在泡沫体系中的渗透性；更具体的，八乙烯基笼型低聚倍半硅氧烷在强酸条件下进行羟基化，通过与4-戊炔酸的酯化引入炔基后，得到端炔基的改性POSS，通过3-溴-2,2-双(溴甲基)丙基炔丁酸酯在PEG衍生物叠氮基端上引入多溴基团，与叠氮化钠反应转化为叠氮基团，再与端炔基的改性POSS通过点击反应引入多POSS基元，制得所述分散剂，所述分散剂兼具二氧化硅粒子的不溶解性和小分子的易渗透性。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例涉及一种改性硅烷造纸废水消泡剂，其制备方法包括以下步骤：
S1、分别称取聚醚改性有机硅氧烷和分散剂并混合，搅拌升温至100-150℃，保温搅拌1-2h，待冷却至70℃以下，加入复合乳化剂和增稠剂并混合，再加入水进行搅拌乳化，冷却静置后得到第一乳液；
其中，所述聚醚改性有机硅氧烷与所述分散剂、所述复合乳化剂、所述增稠剂、所述水的质量比例为40：9：11：1.4：55；
S2、分别称取聚硅氧烷和分散剂并混合，搅拌升温至160-200℃，保温搅拌1-2h，待冷却至70℃以下，加入复合乳化剂和增稠剂并混合，再加入水进行搅拌乳化，冷却静置后得到第二乳液；
其中，所述聚硅氧烷与所述分散剂、所述复合乳化剂、所述增稠剂、所述水的质量比例为12：3：6：0.7：22；
S3、将所述第一乳液和所述第二乳液混合后制得所述改性硅烷造纸废水消泡剂；
其中，所述第一乳液与第二乳液的混合质量比例为3.5：1；
所述聚醚改性有机硅氧烷为质量比例25：4的双端型聚醚改性硅油与硅氧烷封端聚环氧丙烷预聚物的混合物，所述双端型聚醚改性硅油的粘度为3000mPa·s(25℃)，浊点45℃；所述硅氧烷封端聚环氧丙烷预聚物的重均分子量为12000；
所述聚硅氧烷为25℃时粘度为400000mPa·s的甲基硅油；
所述复合乳化剂为1：1的失水山梨醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯混合物，其HLB值在8-9；
所述增稠剂为聚乙烯醇；
所述稳定剂为羧甲基纤维素钠；
所述分散剂的制备方法包括以下步骤：
(1)称取八乙烯基笼型低聚倍半硅氧烷19g并溶解在1000mL二氯甲烷中，搅拌滴加三氟甲磺酸2.7mL，然后在室温下搅拌反应4-6h，加入二氯甲烷稀释后以饱和碳酸钠溶液洗涤，有机层经蒸除溶剂浓缩，加入丙酮-水混合溶液进行搅拌水解，再次蒸除溶剂后过硅胶层析柱，以体积比1：1的二氯甲烷-己烷混合溶液为洗脱液洗脱，去除溶剂后得到白色固体A；
(2)分别称取所述白色固体A7.1g、4-戊炔酸1.2g和4-二甲氨基吡啶0.12g并混合溶解在300mL二氯甲烷中，在冰水浴下条件下搅拌混合，待温度稳定后搅拌滴加3mLN,N-二异丙基碳二亚胺，将混合体系继续在冰水浴下搅拌反应12-24h，反应完成后恢复至室温，滤除沉淀，滤液蒸去溶剂后过硅胶层析柱，以体积比1：1的二氯甲烷-石油醚混合溶液为洗脱液洗脱，去除溶剂后得到白色固体B；
(3)分别称取叠氮四聚乙二醇琥珀酰亚胺(CAS No：944251-24-5)1g、3-溴-2,2-双(溴甲基)丙基炔丁酸酯0.3g和溴化亚铜0.02g，并混合溶解在100mL甲苯中，通氮脱气后加入五甲基二乙烯三胺0.2mL，再次脱气后在室温下搅拌反应8-12h，反应产物过硅胶层析柱，以体积比1：1的二氯甲烷-石油醚混合溶液为洗脱液洗脱，去除溶剂后得到白色固体C；
(4)分别称取所述白色固体C 0.85g、叠氮化钠0.5g，并混合溶解在200mL二甲基甲酰胺中，升温至100℃并保温搅拌反应36-48h，反应完成后冷却，加入二氯甲烷稀释后依次以去离子水和饱和盐水洗涤，有机层经无机盐吸水干燥后蒸去溶剂，加入甲醇沉淀，干燥后得到白色固体D；
(5)分别称取所述白色固体D 0.6g、所述白色固体B1.12g和溴化亚铜0.02g，并混合在100mL甲苯中，通氮脱气后加入五甲基二乙烯三胺0.2mL，再次脱气后在室温下搅拌反应16-24h，反应产物过硅胶层析柱，以体积比1：1的二氯甲烷-乙酸乙酯混合溶液为洗脱液洗脱，去除溶剂后制得；
所述硅胶目数为500目。
实施例2
本实施例涉及一种改性硅烷造纸废水消泡剂，其制备方法同实施例1，区别在于：所述第一乳液与第二乳液的混合质量比例为3：1。
实施例3
本实施例涉及一种改性硅烷造纸废水消泡剂，其制备方法同实施例1，区别在于：所述聚醚改性有机硅氧烷为质量比例25：0的双端型聚醚改性硅油与硅氧烷封端聚环氧丙烷预聚物的混合物。
对比例1
本实施例涉及一种改性硅烷造纸废水消泡剂，其制备方法同实施例1，区别在于：所述纳米分散剂为疏水纳米二氧化硅粒子。
实验例
消泡性能比较：按照GB/T26527-2011《有机硅消泡剂》配制起泡液，测定消泡性能，用循环鼓泡仪测定起泡力和抑泡性能。
起泡液配制：称取5g壬基酚聚氧乙烯醚和5g十二烷基苯磺酸钠溶于990mL水中，混合后搅拌至均匀透明状液体，同时调节pH配制为碱性起泡液。
起泡力测定：完全清洗仪器，在量筒中注入200mL起泡液，水浴恒温至40℃，记录所形成的泡沫在循环鼓泡80s、3min、5min时的体积，若5min时泡沫的毫升数未达到800mL，需重新配制。若超过800mL记录在循环鼓泡停止后1min、2min、3min时泡沫的体积，若3min时测试用起泡液起泡力小于800mL，需重新配制。
消泡性能测定：用具塞量筒量取(50±0.5)mL的标准起泡溶液，加入0.2g消泡剂，在水浴中恒温至50℃，盖上瓶塞，以每秒2次的频率、(30～35)cm的摆幅上下垂直摇动量筒10次、100次，静置并开始用秒表计时，记录泡沫消至液面出现所用时间，单位为s。
抑泡性能测定：当循环鼓泡仪中泡沫高度升至800mL刻度时停止鼓泡加入消泡剂溶液并开始计时，1min后开启循环鼓泡仪，记录6min时的泡沫高度作为抑泡高度。
测定结果如下：
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、分别称取聚醚改性有机硅氧烷和分散剂并混合，搅拌升温至100-150℃，保温搅拌1-2h，待冷却至70℃以下，加入复合乳化剂和增稠剂并混合，再加入水进行搅拌乳化，冷却静置后得到第一乳液；
其中，所述聚醚改性有机硅氧烷与所述分散剂、所述复合乳化剂、所述增稠剂、所述水的质量比例为(30-50):(6-12):(8-15):(0.8-3):(48-65)；
S2、分别称取聚硅氧烷和分散剂并混合，搅拌升温至160-200℃，保温搅拌1-2h，待冷却至70℃以下，加入复合乳化剂和增稠剂并混合，再加入水进行搅拌乳化，冷却静置后得到第二乳液；
其中，所述聚硅氧烷与所述分散剂、所述复合乳化剂、所述增稠剂、所述水的质量比例为(6-18):(2-6)：(3-8)：(0.1-1)：(15-30)；
S3、将所述第一乳液和所述第二乳液混合后制得所述改性硅烷造纸废水消泡剂；
其中，所述第一乳液与第二乳液的混合质量比例为(3-4)：1。
2.根据权利要求1所述的一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法，其特征在于，所述聚醚改性有机硅氧烷包括重均分子量为12000的硅氧烷封端聚环氧丙烷预聚物，和单端或双端型聚醚改性硅油，端聚醚段的聚合单体为环氧乙烷和环氧丙烷。
3.根据权利要求2所述的一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法，其特征在于，所述硅氧烷封端聚环氧丙烷预聚物与所述聚醚改性硅油的混合质量比为(3-5)：25。
4.根据权利要求1所述的一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法，其特征在于，所述聚硅氧烷为甲基硅油或羟基硅油，所述聚硅氧烷在25℃的粘度为10000-500000mPa·s。
5.根据权利要求1所述的一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法，其特征在于，所述复合乳化剂为Span-20、Span-60、Span-80、Tween-60、Tween-80或AEO3中的一种以上复配得到的亲水亲油平衡值在7-10间的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法，其特征在于，所述增稠剂为聚乙烯醇、聚乙烯醚或纤维素醚。
7.根据权利要求1所述的一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法，其特征在于，所述稳定剂为聚丙烯酸钠、甲基/羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠。
8.根据权利要求1所述的一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法，其特征在于，所述分散剂的制备方法包括以下步骤：
(1)称取八乙烯基笼型低聚倍半硅氧烷并溶解在二氯甲烷中，搅拌滴加三氟甲磺酸，然后在室温下搅拌反应4-6h，加入二氯甲烷稀释后以饱和碳酸钠溶液洗涤，有机层经蒸除溶剂浓缩，加入丙酮-水混合溶液进行搅拌水解，再次蒸除溶剂后过硅胶层析柱，以体积比1：1的二氯甲烷-己烷混合溶液为洗脱液洗脱，去除溶剂后得到白色固体A；
所述八乙烯基笼型低聚倍半硅氧烷与三氟甲磺酸的质量比例为(3.7-3.8)：1；
(2)分别称取所述白色固体A、4-戊炔酸和4-二甲氨基吡啶并混合溶解在二氯甲烷中，在冰水浴下条件下搅拌混合，待温度稳定后搅拌滴加N,N-二异丙基碳二亚胺，将混合体系继续在冰水浴下搅拌反应12-24h，反应完成后恢复至室温，滤除沉淀，滤液蒸去溶剂后过硅胶层析柱，以体积比1：1的二氯甲烷-石油醚混合溶液为洗脱液洗脱，去除溶剂后得到白色固体B；所述白色固体A与所述4-戊炔酸、所述4-二甲氨基吡啶、所述N,N-二异丙基碳二亚胺的质量比例为(7-7.5)：(1-1.2)：(0.1-0.12)：(2.4-2.5)；
(3)分别称取端叠氮基和琥珀酰亚胺酯的PEG衍生物、3-溴-2,2-双(溴甲基)丙基炔丁酸酯和溴化亚铜，并混合溶解在甲苯中，通氮脱气后加入五甲基二乙烯三胺，再次脱气后在室温下搅拌反应8-12h，反应产物过硅胶层析柱，以体积比1：1的二氯甲烷-石油醚混合溶液为洗脱液洗脱，去除溶剂后得到白色固体C；所述PEG衍生物与所述3-溴-2,2-双(溴甲基)丙基炔丁酸酯、所述溴化亚铜、所述五甲基二乙烯三胺的质量比例为10：(3-3.2)：(0.18-0.24)：(1.6-1.8)；
(4)分别称取所述白色固体C、叠氮化钠，并混合溶解在二甲基甲酰胺中，升温至100℃并保温搅拌反应36-48h，反应完成后冷却，加入二氯甲烷稀释后依次以去离子水和饱和盐水洗涤，有机层经无机盐吸水干燥后蒸去溶剂，加入甲醇沉淀，干燥后得到白色固体D；所述白色固体C与所述叠氮化钠的质量比例为(1.7-1.8)：1；
(5)分别称取所述白色固体D、所述白色固体B和溴化亚铜，并混合在甲苯中，通氮脱气后加入五甲基二乙烯三胺，再次脱气后在室温下搅拌反应16-24h，反应产物过硅胶层析柱，以体积比1：1的二氯甲烷-乙酸乙酯混合溶液为洗脱液洗脱，去除溶剂后制得；所述白色固体D与所述白色固体B、所述溴化亚铜、所述五甲基二乙烯三胺的质量比例为3：(5.5-5.6)：(0.08-0.1)：(0.8-0.85)。
9.根据权利要求1-8之一所述的一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法制备得到的消泡剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111649367.2A CN114191853A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111649367.2A CN114191853A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114191853A true CN114191853A (zh) | 2022-03-18 |
Family
ID=80657466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111649367.2A Pending CN114191853A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114191853A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040120915A1 (en) * | 2002-12-19 | 2004-06-24 | Kaiyuan Yang | Multifunctional compositions for surface applications |
| CN103159795A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-19 | 北京化工大学 | 单羟基修饰八乙烯基笼型倍半硅氧烷及其制备方法 |
| CN103669108A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-03-26 | 深圳市安品有机硅材料有限公司 | 一种造纸工业用有机硅消泡剂及其制备方法 |
| CN107930187A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-04-20 | 江苏四新科技应用研究所股份有限公司 | 一种用于水性木器漆的消泡组合物 |
| CN113078339A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-07-06 | 广州费舍尔人工智能技术有限公司 | 一种含poss和嵌段共聚物的阴离子交换膜及其制备方法 |
-
2021
- 2021-12-29 CN CN202111649367.2A patent/CN114191853A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040120915A1 (en) * | 2002-12-19 | 2004-06-24 | Kaiyuan Yang | Multifunctional compositions for surface applications |
| CN103159795A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-19 | 北京化工大学 | 单羟基修饰八乙烯基笼型倍半硅氧烷及其制备方法 |
| CN103669108A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-03-26 | 深圳市安品有机硅材料有限公司 | 一种造纸工业用有机硅消泡剂及其制备方法 |
| CN107930187A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-04-20 | 江苏四新科技应用研究所股份有限公司 | 一种用于水性木器漆的消泡组合物 |
| CN113078339A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-07-06 | 广州费舍尔人工智能技术有限公司 | 一种含poss和嵌段共聚物的阴离子交换膜及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102489048B (zh) | 一种消泡剂组合物及其制备方法 | |
| JP4972103B2 (ja) | シリコーン樹脂の製造方法 | |
| CN111151033A (zh) | 一种新型聚醚改性有机硅消泡剂制备方法 | |
| CN105754122B (zh) | 一种亲水性聚己内酯薄膜的制备方法 | |
| CN114191854B (zh) | 一种聚醚改性有机硅氧烷乳液型消泡剂及其制备方法 | |
| JP2013531550A (ja) | 消泡剤組成物 | |
| CN101632908A (zh) | 一种消泡剂组合物的制备 | |
| CN110041474B (zh) | 一种有机/无机杂化阳离子反相破乳剂及其制备方法与应用 | |
| CN103669108B (zh) | 一种造纸工业用有机硅消泡剂及其制备方法 | |
| CN102516546B (zh) | 一种低黏度甲基苯基羟基硅油的制备方法 | |
| CN110478950B (zh) | 一种用于透明液体洗涤剂的消泡剂 | |
| CN103275493B (zh) | 一种有机硅组合物 | |
| CN105254661A (zh) | 八酚羟基笼形低聚多面体倍半硅氧烷及其制备方法 | |
| CN109758794A (zh) | 一种有机硅组合物的制备方法 | |
| CN111422877A (zh) | 纳米二氧化硅的制备方法及表面改性方法 | |
| CN114191853A (zh) | 一种改性硅烷造纸废水消泡剂的制备方法 | |
| CN104448830A (zh) | 一种磷硅复合阻燃剂及其制备方法和应用 | |
| Cao et al. | Fabrication and properties of superabsorbent complex gel beads composed of hydrolyzed polyacrylamide and chitosan | |
| CN110041527A (zh) | 一种高粘度含氢硅油及其制备方法 | |
| JPH07185212A (ja) | シリコーン消泡剤組成物 | |
| CN115975204A (zh) | 一种低聚硅氧烷磺酸盐型表面活性剂及其制备方法 | |
| CN114213666B (zh) | 一种疏水疏油性含氟聚醚改性纤维素及其制备方法 | |
| CN112645423A (zh) | 木质素基聚合物絮凝剂及其制备方法 | |
| CN103492463A (zh) | 有机聚硅氧烷聚醚助滤剂 | |
| CN115105867A (zh) | 一种造纸抄纸用的乳液型消泡剂及制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220318 |