CN114452686A - 一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂，包含丙烯酸酯聚合物和有机载体，所述的丙烯酸酯聚合物具有以下结构通式：
Figure DDA0003543172680000011
其中：R、R’相同或不同，分别为C1‑C22烷基、烷氧基取代烷基、环烷基取代烷基；R”为C4‑C22烷基或烷氧基取代烷基；n1、n2、n3相同或不同，共同组成分子量为10000‑30000不等的丙烯酸酯聚合物，本发明的无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂显著改善了与聚氨酯常用原料的相容性，可用于透明聚氨酯材料中不影响材料的外观透明性，解决聚氨酯体系添加消泡剂导致材料发雾、发白现象；本发明消泡剂无挥发释放，安全环保。

Description

一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及催化剂技术领域，具体是一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂及其制备方法。
背景技术
聚氨酯高分子材料制品应用广泛，目前我国已成为全球最大的聚氨酯生产基地，聚氨酯材料应用发展迅速。基于聚氨酯CASE(涂料、胶粘剂&密封胶、弹性体)领域应用制品无气泡要求，对材料物理气泡的消除方式通常采用添加消泡剂来解决。传统采用的有机硅类消泡剂，虽然具有高效的抑泡破泡功能，但在聚氨酯材料的某些应用领域，如涂料等，会引起涂层收缩形成凹陷、橘皮等缺陷，或影响涂层间的层间附着力。但另一方面，随着聚氨酯材料应用的蓬勃发展，对聚氨酯制品的外观要求也是花样繁多，其中也包含了聚氨酯制品透明性的要求。有机硅类消泡剂，由于其与聚氨酯常用原料明显较低的相容性，导致极少量添加即可影响制品的外观透明性。现有技术的丙烯酸酯类消泡剂，虽然可解决对涂层表面的缺陷影响，但其与聚氨酯常用原料相容性有限，仍显著影响制品的透明性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂，包括丙烯酸酯聚合物、有机载体，所述的丙烯酸酯聚合物具有以下结构通式：
Figure BDA0003543172670000011
其中：R、R’相同或不同，分别为C1-C22烷基、烷氧基取代烷基、环烷基取代烷基；
R”为C4-C22烷基或烷氧基取代烷基；
n1、n2、n3相同或不同，共同组成分子量为10000-30000不等的丙烯酸酯聚合物。
作为本发明的进一步技术方案，所述的无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂，包含丙烯酸酯聚合物、有机载体。
作为本发明的进一步技术方案，所述的丙烯酸酯聚合物的质量百分含量为25-65％，所述的有机载体的质量百分含量为35～75％。
作为本发明的进一步技术方案，进一步的，所述的丙烯酸酯聚合物的分子量为10000-30000不等。
作为本发明的进一步技术方案，所述的丙烯酸酯聚合物的原料组成为：丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基单体、引发剂。
作为本发明的进一步技术方案，所述丙烯酸烷基酯选自：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸异冰片酯中任意一种或几种的混合。
作为本发明的进一步技术方案，所述甲基丙烯酸烷基酯选自：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸异冰片酯中任意一种或几种的混合。
作为本发明的进一步技术方案，所述乙烯基单体选自：α-烯烃(C6-C22)和乙烯基醚单体。优选的为：α-烯烃(C8-C18)、正丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、十二烷基乙烯基醚、十八烷基乙烯基醚中任意一种或几种的混合。
作为本发明的进一步技术方案，所述引发剂优选自：过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈。
作为本发明的进一步技术方案，所述的有机载体包括：邻苯二甲酸二(异)辛酯、邻苯二甲酸二(异)壬酯、邻苯二甲酸二(异)癸酯、对苯二甲酸二(异)辛酯、对苯二甲酸二(异)壬酯、对苯二甲酸二(异)癸酯、己二酸二(异)辛酯、己二酸二(异)壬酯、乙酰柠檬酸三丁酯、环己二酸二(异)壬酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯中任意一种或几种的混合。
作为本发明的进一步技术方案，进一步的，所述的无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂按质量份计，包含以下原料组分：
Figure BDA0003543172670000031
一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取合适的烧杯，将计量的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基单体，以及计量份数70-80％的引发剂常温状态下混合，持续搅拌至完全溶解为均相透明液体，密封备用；
(2)氮气保护下，将计量的有机载体加入装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的反应器中，搅拌升温至80-120℃；
(3)持续搅拌状态下，将所述步骤1中制得的混合液体通过滴液漏斗缓慢滴加入反应器中，保持滴加速度恒定，约1-2h滴加完毕，滴加过程中保持反应液料温度于80℃至120℃；
(4)滴加完毕后继续保温100-120℃搅拌回流反应2-3h；
(5)加入剩余计量份数20-30％的引发剂，继续保温100-120℃反应3-5h；
(6)保温反应结束后，产物保温100-120℃，保持真空度-(0.095～0.1)MPa，减压蒸馏0.5-1h，蒸除未反应的小分子物质，制得无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的消泡剂具有优异的破泡抑泡功能，因其分子结构中不含活性氢功能基团，可用于含有活性异氰酸酯体系的聚氨酯材料中，涵盖聚氨酯材料的各种应用领域，包含弹性体、涂料、胶粘剂、密封胶等。同时，本发明的无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂显著改善了与聚氨酯常用原料的相容性，可用于透明聚氨酯材料中不影响材料的外观透明性，解决聚氨酯体系添加消泡剂导致材料发雾、发白现象；本发明消泡剂无挥发释放，安全环保。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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：
本实施例提供无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂的制备。
(1)取100ml的烧杯，加入3g丙烯酸丁酯、10g甲基丙烯酸异辛酯、8g甲基丙烯酸甲酯、12g甲基丙烯酸十二酯、8g甲基丙烯酸十八酯、5g 1-辛稀、4g 2-乙基己基乙烯基醚、0.5g过氧化苯甲酰常温状态下混合，持续搅拌至完全溶解为均相透明液体，密封备用；
(2)氮气保护下，将50g对苯二甲酸二辛酯加入装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的反应器中，搅拌升温至100℃；
(3)持续搅拌状态下，将所述步骤1中制得的混合液体通过滴液漏斗缓慢滴加入反应器中，保持滴加速度恒定，约1h滴加完毕，滴加过程中保持反应液料温度于100℃至110℃；
(4)滴加完毕后继续保温100-110℃搅拌回流反应2-3h；
(5)加入0.2g过氧化苯甲酰，继续保温100-110℃反应4h；
(6)保温反应结束后，产物保温110-120℃，保持真空度-(0.095～0.1)MPa，减压蒸馏0.5-1h，蒸除液料中未反应的小分子物质，制得无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂。
实施例2：
本实施例提供无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂的制备。
(1)取100ml的烧杯，加入5.5g丙烯酸丁酯、8g丙烯酸异辛酯、7.5g甲基丙烯酸甲酯、11g甲基丙烯酸十二酯、9g甲基丙烯酸十八酯、2g 1-十二稀、2g正丁基乙烯基醚、0.5g过氧化苯甲酰常温状态下混合，持续搅拌至完全溶解为均相透明液体，密封备用；
(2)氮气保护下，将55g己二酸二壬酯加入装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的反应器中，搅拌升温至100℃；
(3)持续搅拌状态下，将所述步骤1中制得的混合液体通过滴液漏斗缓慢滴加入反应器中，保持滴加速度恒定，约1h滴加完毕，滴加过程中保持反应液料温度于100℃至110℃；
(4)滴加完毕后继续保温100-110℃搅拌回流反应2-3h；
(5)加入0.2g过氧化苯甲酰，继续保温100-110℃反应4h；
(6)保温反应结束后，产物保温110-120℃，保持真空度-(0.095～0.1)MPa，减压蒸馏0.5-1h，蒸除液料中未反应的小分子物质，制得无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂。
实施例3：
本实施例提供无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂的制备。
(1)取100ml的烧杯，加入12.5g丙烯酸异辛酯、7.5g甲基丙烯酸甲酯、15g甲基丙烯酸十二酯、5g甲基丙烯酸缩水甘油酯、2g 1-十二稀、4g环己基乙烯基醚、0.6g过氧化苯甲酰常温状态下混合，持续搅拌至完全溶解为均相透明液体，密封备用；
(2)氮气保护下，将54g 2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯加入装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的反应器中，搅拌升温至100℃；
(3)持续搅拌状态下，将所述步骤1中制得的混合液体通过滴液漏斗缓慢滴加入反应器中，保持滴加速度恒定，约1h滴加完毕，滴加过程中保持反应液料温度于100℃至110℃；
(4)滴加完毕后继续保温100-110℃搅拌回流反应2-3h；
(5)加入0.2g过氧化苯甲酰，继续保温100-110℃反应4h；
(6)保温反应结束后，产物保温110-120℃，保持真空度-(0.095～0.1)MPa，减压蒸馏0.5-1h，蒸除液料中未反应的小分子物质，制得无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂，其特征在于，包含丙烯酸酯聚合物和有机载体，所述的丙烯酸酯聚合物具有以下结构通式：
Figure FDA0003543172660000011
其中：R、R’相同或不同，分别为C1-C22烷基、烷氧基取代烷基、环烷基取代烷基；
R”为C4-C22烷基或烷氧基取代烷基；
n1、n2、n3相同或不同，共同组成分子量为10000-30000不等的丙烯酸酯聚合物。
2.根据权利要求1所述的一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂，其特征在于，所述的丙烯酸酯聚合物的质量百分含量为25-65％，所述的有机载体的质量百分含量为35～75％。
3.根据权利要求1所述的一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂，其特征在于，所述的丙烯酸酯聚合物的分子量为10000-30000。
4.根据权利要求1所述的一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂，其特征在于，所述的丙烯酸酯聚合物的原料组成为：丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基单体和引发剂。
5.根据权利要求4所述的一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂，其特征在于，所述丙烯酸烷基酯选自：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸异冰片酯中任意一种或几种的混合。
6.根据权利要求4所述的一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂，其特征在于，所述甲基丙烯酸烷基酯选自：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸异冰片酯中任意一种或几种的混合。
7.根据权利要求4所述的一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂，其特征在于，所述乙烯基单体选自：α-烯烃(C6-C22)和乙烯基醚单体，或为：α-烯烃(C8-C18)、正丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、十二烷基乙烯基醚、十八烷基乙烯基醚中任意一种或几种的混合。
8.根据权利要求4所述的一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂，其特征在于，所述引发剂选自：偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰和过硫酸盐/亚铁体系；
所述的有机载体包括：邻苯二甲酸二(异)辛酯、邻苯二甲酸二(异)壬酯、邻苯二甲酸二(异)癸酯、对苯二甲酸二(异)辛酯、对苯二甲酸二(异)壬酯、对苯二甲酸二(异)癸酯、己二酸二(异)辛酯、己二酸二(异)壬酯、乙酰柠檬酸三丁酯、环己二酸二(异)壬酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯中任意一种或几种的混合。
9.根据权利要求1所述的一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂，其特征在于，所述的无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂按质量份计，包含以下原料组分：丙烯酸酯1-30份、甲基丙烯酸酯1-30份、乙烯基单体1-20份、有机载体35-75份、引发剂0.2-1份。
10.一种无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、取合适的烧杯，将计量的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基单体，以及计量份数70-80％的引发剂常温状态下混合，持续搅拌至完全溶解为均相透明液体，密封备用；
步骤2、氮气保护下，将计量的有机载体加入装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的反应器中，搅拌升温至80-120℃；
步骤3、持续搅拌状态下，将所述步骤1中制得的混合液体通过滴液漏斗缓慢滴加入反应器中，保持滴加速度恒定，约1-2h滴加完毕，滴加过程中保持反应液料温度于80℃至120℃；
步骤4、滴加完毕后继续保温100-120℃搅拌回流反应2-3h；
步骤5、加入剩余计量份数20-30％的引发剂，继续保温100-120℃反应3-5h；
步骤6、保温反应结束后，产物保温100-120℃，保持真空度-(0.095～0.1)MPa，减压蒸馏0.5-1h，蒸除未反应的小分子物质，制得无溶剂聚丙烯酸酯消泡剂。
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