CN114632352A - 一种聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂、其制备方法及应用 - Google Patents

一种聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂、其制备方法及应用 Download PDF

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刘启奎
石锡峰
曲玲玲
王晓雷
刘馨雪
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Abstract

本申请提供了一种聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂、其制备方法及应用，涉及消泡剂技术领域。该聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，按重量份数计，由如下组分组成：硅油10～25份，疏水粒子1～5份，聚醚50～100份，乳化剂1～10份，偶联剂20～50份，稳定剂5～10份。该聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂均一稳定且分散性好，具有良好的消泡、抑泡性，粘稠度适中，便于使用；具有用量少、生产周期短，性价比高等优势；具有无污染、环境友好的特性，符合“绿色化学”发展理念。

Description

一种聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂、其制备方法及 应用
技术领域
本申请涉及消泡剂技术领域，尤其是涉及一种聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂、其制备方法及应用。
背景技术
橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一，不仅为人们提供不可或缺的日用、医用等轻工橡胶产品，而且为交通、建筑、机械、电子等产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件。
丁腈橡胶在乳液聚合反应过程中反应不完全，需要通过闪蒸的方式，提纯并回收未反应的单体。而在闪蒸提纯过程中，如果不及时消除体系泡沫，就会导致泡沫夹带着溶液混入回收系统，给生产带来极大的影响，而且大大影响产率。
针对闪蒸过程中的起泡现象，添加消泡剂是最简洁、最有效的解决方法。消泡剂能迅速消除泡沫，并且能持续抑制泡沫的产生。
目前，国内橡胶乳液聚合行业中多采用进口的本体消泡剂，成本较高；而国产的本体消泡剂并不能满足快速消泡及长久抑泡的要求，并且储存稳定性较差。本申请期望解决上述问题，填补国内市场空白，同时从一定程度上改变这类产品只能依赖于进口的局面。
发明内容
为了解决现有的技术问题，本申请提供了一种聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂、其制备方法及应用。该聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂均一稳定，具有良好的消泡抑泡性及耐热稳定性，粘稠度适中，便于使用；具有用量少、生产周期短，性价比高等优势；具有无污染、环境友好的特性，符合“绿色化学”发展理念。
一方面，本申请提供的一种聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，按重量份数计，其由如下组分组成：
硅油10～25份，疏水粒子1～5份，聚醚50～100份，乳化剂1～10份，偶联剂20～50份，稳定剂5～10份。
进一步的，所述硅油选自聚二甲基硅氧烷、乙基硅油、氨基硅油和聚醚改性硅油中的一种或几种。
进一步的，所述疏水粒子选自纳米二氧化硅、甲基MQ型硅树脂和明矾中的一种或几种。
进一步的，所述聚醚选自聚氧丙烯丙二醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯甘油醚和聚-1,2-丙二醇十八烷基醚中的一种或几种。
进一步的，所述乳化剂选自二甲基硅油乳化剂、聚乙二醇壬基苯基醚、辛基酚聚氧乙烯醚、山梨醇酐单硬脂酸酯和聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯中的一种或几种。
进一步的，所述偶联剂选自氨丙基三乙氧基硅烷、十八烯酸、聚乙二醇单油酸酯、聚乙氧基化脂肪醇和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
进一步的，所述稳定剂选自羟甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、黄原胶和聚氨酯中的一种或几种。
另一方面，本申请提供了一种聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
将硅油、疏水粒子溶解于反应釜内，控制反应釜内的温度为70～110℃，形成混合溶液，依次向所述混合溶液中加入聚醚、乳化剂、偶联剂，搅拌1小时，最后加入稳定剂，搅拌1小时，停止加热，再搅拌0.5小时，即得所述聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂。
又一方面，本申请提供一种聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂或者根据上述制备方法制备的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂在橡胶制备工艺中的应用。
综上所述，本申请具有如下的有益技术效果：
1.本申请提供的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，均一稳定且分散性好，具有良好的消泡抑泡性及耐热稳定性，粘稠度适中，便于使用；具有用量少、生产周期短，性价比高等优势；具有无污染、环境友好的特性，符合“绿色化学”发展理念。
2.本申请提供的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂的制备方法，具有制备简单、便捷、快速等优点，便于推广。
3.本申请提供的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂在橡胶生产工艺中的应用，该聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂能够有效消除橡胶生产工艺中产生的泡沫，并长久抑泡。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并局限于这些实施例。
本申请实施例使用的原料均来自市售。
实施例1
本实施例提供的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，按重量份数计，由如下组分组成：
聚二甲基硅氧烷10份、纳米二氧化硅1份、聚氧丙烯丙二醇醚50份、二甲基硅油乳化剂1份、十八烯酸20份、羟甲基纤维素钠5份。
该聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂的制备方法，包括如下步骤：
将10份聚二甲基硅氧烷和1份纳米二氧化硅置于反应釜内，控制反应釜内温度为70℃，形成混合溶液，依次向所述混合溶液中加入50份聚氧丙烯丙二醇醚、1份二甲基硅油乳化剂和20份十八烯酸，搅拌1小时，向混合溶液中加入5份羟甲基纤维素钠，搅拌1小时，停止加热，再搅拌0.5小时，即得聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂。
实施例2
本实施例提供的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，按重量份数计，由如下组分组成：
乙基硅油15份、纳米二氧化硅2份、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚60份、二山梨醇酐单硬脂酸酯3份、氨丙基三乙氧基硅烷30份、聚丙烯酸钠6份。
该聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂的制备方法，包括如下步骤：
将15份乙基硅油和2份纳米二氧化硅置于反应釜内，控制反应釜内温度为80℃，形成混合溶液，依次向所述混合溶液中加入60份聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚、3份二山梨醇酐单硬脂酸酯和30份氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌1小时，向混合溶液中加入6份聚丙烯酸钠，搅拌1小时，停止加热，再搅拌0.5小时，即得聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂。
实施例3
本实施例提供的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，按重量份数计，由如下组分组成：
氨基硅油20份、甲基MQ型硅树脂3份、聚氧丙烯甘油醚70份、辛基酚聚氧乙烯醚5份、聚乙氧基化脂肪醇35份、黄原胶7份。
该聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂的制备方法，包括如下步骤：
将20份氨基硅油和3份甲基MQ型硅树脂置于反应釜内，控制反应釜内温度为90℃，形成混合溶液，依次向所述混合溶液中加入70份聚氧丙烯甘油醚、5份辛基酚聚氧乙烯醚和35份聚乙氧基化脂肪醇，搅拌1小时，向混合溶液中加入7份黄原胶，搅拌1小时，停止加热，再搅拌0.5小时，即得聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂。
实施例4
本实施例提供的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，按重量份数计，由如下组分组成：
聚醚改性硅油22份、明矾4份、聚-1,2-丙二醇十八烷基醚80份、二甲基硅油乳化剂7份、烷基酚聚氧乙烯醚40份、聚氨酯9份。
该聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂的制备方法，包括如下步骤：
将22份聚醚改性硅油和4份明矾置于反应釜内，控制反应釜内温度为100℃，形成混合溶液，依次向所述混合溶液中加入80份聚-1,2-丙二醇十八烷基醚、7份二甲基硅油乳化剂和40份烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌1小时，向混合溶液中加入9份聚氨酯，搅拌1小时，停止加热，再搅拌0.5小时，即得聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂。
实施例5
本实施例提供的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，按重量份数计，由如下组分组成：
聚二甲基硅氧烷25份、纳米二氧化硅5份、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚100份、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯10份、十八烯酸50份、聚氨酯10份。
该聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂的制备方法，包括如下步骤：
将25份聚二甲基硅氧烷和5份纳米二氧化硅置于反应釜内，控制反应釜内温度为110℃，形成混合溶液，依次向所述混合溶液中加入100份聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚、10份聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯和50份十八烯酸，搅拌1小时，向混合溶液中加入10份聚氨酯，搅拌1小时，停止加热，再搅拌0.5小时，即得聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂。
下述性能测试中使用的起泡液的配制方法如下：
起泡液的配制：称取约5g(精确至0.001g)壬基酚聚氧乙烯醚和约5g(精确至0.001g)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。
一、消泡剂消泡性能测定
测定方法：
用具塞量筒量取50±5mL的起泡溶液，加入0.05g待测试消泡性能的试样(称取试样的质量精确至0.001g)，在水浴中恒温至25℃，盖上瓶塞，以2次/s的频率以及30～35cm的摆幅上下垂直摇动量筒10次，静置并开始用秒表计时，记录泡沫消至液面所用的时间，时间单位为s。
试样为实施例1-5制备的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，测试结果见表1。
表1
样品编号 消泡时间(s)
实施例1 3
实施例2 2
实施例3 2
实施例4 3
实施例5 2
根据表1中的数据可知，本申请提供的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂的消泡时间短，说明本申请提供的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂的消泡性能良好。
二、消泡剂抑泡性能测定
称取0.1g(精确到0.001g)试样，量取100mL标准起泡液，加入试样中，搅拌均匀，再倒入清洁的500ml量筒中，恒温至25℃。开启流量泵，流量为90-100mL/min开始测试，记录气鼓30min的泡沫体积(mL)，以气鼓30min时对应的泡沫体积来表示结果。
试样为实施例1-5制备的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，测试结果见表2。
表2
样品编号 泡沫体积/mL
实施例1 10
实施例2 5
实施例3 10
实施例4 15
实施例5 10
通过表2中的数据可知，在标准起泡液中加入本申请的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂后鼓泡，量筒内的泡沫体积在30min内没有显著升高，说明本申请提供的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂具有很好的抑泡性能。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，其特征在于，按重量份数计，其由如下组分组成：
硅油10～25份，疏水粒子1～5份，聚醚50～100份，乳化剂1～10份，偶联剂20～50份，稳定剂5～10份。
2.根据权利要求1所述的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，其特征在于，所述硅油选自聚二甲基硅氧烷、乙基硅油、氨基硅油和聚醚改性硅油中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，其特征在于，所述疏水粒子选自纳米二氧化硅、甲基MQ型硅树脂和明矾中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，其特征在于，所述聚醚选自聚氧丙烯丙二醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯甘油醚和聚-1,2-丙二醇十八烷基醚中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，其特征在于，所述乳化剂选自二甲基硅油乳化剂、聚乙二醇壬基苯基醚、辛基酚聚氧乙烯醚、山梨醇酐单硬脂酸酯和聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，其特征在于，所述偶联剂选自氨丙基三乙氧基硅烷、十八烯酸、聚乙二醇单油酸酯、聚乙氧基化脂肪醇和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂，其特征在于，所述稳定剂选自羟甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、黄原胶和聚氨酯的一种或几种。
8.一种制备如权利要求1-7任一项所述的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将硅油、疏水粒子溶解于反应釜内，控制反应釜内的温度为70～110℃，形成混合溶液，依次向所述混合溶液中加入聚醚、乳化剂、偶联剂，搅拌1小时，最后加入稳定剂，搅拌1小时，停止加热，再搅拌0.5小时，即得所述聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂。
9.一种如权利要求1-7任一项所述的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂或权利要求8所述的制备方法制得的聚醚复配改性聚硅氧烷的本体消泡剂在橡胶制备中的应用。
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