一種高穩(wěn)定性有機(jī)硅消泡劑制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種適用于化學(xué)工業(yè)中的消泡抑泡產(chǎn)品，具體是涉及一種高穩(wěn)定性有機(jī)硅消泡劑。由5～30份的有機(jī)硅組合物A、10～30份的聚醚改性聚有機(jī)硅氧烷B、2～10份的乳化劑C、0.01～0.1份的偶聯(lián)劑D、2～10份的增稠劑E和30～60份的水組成；偶聯(lián)劑D選自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷。本發(fā)明專利技術(shù)的消泡劑乳液產(chǎn)品，顯著提高提高乳液的穩(wěn)定性，使其在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等極端條件中具有較好的穩(wěn)定性，提高了消泡劑的持久性，同時(shí)不宜析出。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種適用于化學(xué)工業(yè)中的消泡抑泡產(chǎn)品，具體是涉及一種高穩(wěn)定性有機(jī)硅消泡劑。
技術(shù)介紹
消泡劑，也稱消沫劑，是在加工過程中降低表面張力，抑制泡沫產(chǎn)生或消除已產(chǎn)生泡沫。我國許可使用的消泡劑有有機(jī)硅乳液型、高碳醇脂肪酸酯復(fù)合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷等。有機(jī)硅乳液型消泡劑由于消泡較快，被廣泛用于工業(yè)化生產(chǎn)中，但是，由于乳液是個(gè)亞穩(wěn)定體系，在運(yùn)輸和使用過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)破乳、分層等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此如何提高消泡劑的乳液穩(wěn)定性，一直以來，都是消泡劑制備廠家所要解決的技術(shù)難題。CN101003008B提供了一種提高乳液穩(wěn)定性的方法，主要是通過對作為乳化劑的含有羥基的聚醚分子進(jìn)行改性，使用具有封端結(jié)構(gòu)的乳化劑對高級脂肪醇、高級脂肪酸進(jìn)行乳液，得到的乳液具有耐溫性能和抗剪切性能。然而并未說明這種改性的乳化劑對有機(jī)硅類消泡劑的有效性。EP0341952是將聚有機(jī)硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷復(fù)配使用，進(jìn)一步提高乳液的消抑泡性能。但仍然不能解決在強(qiáng)酸堿體系中硅氧烷容易斷鏈的問題，在強(qiáng)堿體系中適用性差。專利CN103074784提供了一種以淀粉作為穩(wěn)定劑的方法提高乳液耐酸堿性能，但是由于穩(wěn)定劑用量較大，使得消抑泡性能變差。CN103603215A提供了一種耐酸堿體系的有機(jī)硅消泡劑的制備方法，主要是比較了親水、親油乳化劑的加入順序?qū)θ橐悍€(wěn)定性和耐酸堿性的影響，通過將親油乳化劑和有機(jī)硅組合物先混合攪拌均勻后，再加入親水乳化劑可以提高乳液穩(wěn)定性和耐酸堿性，但是這種工藝并不能從根本上有效解決耐酸堿性的的問題。US005773407A是在消泡劑乳液制備好之后，加入烷基烷氧基硅烷和催化劑反應(yīng)，形成一種對消泡劑乳液粒子保護(hù)層，提高穩(wěn)定性，尤其是提高在洗衣液中的相容性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對以上的不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種高穩(wěn)定性有機(jī)硅消泡劑，可顯著提高乳液的穩(wěn)定性，使其在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等極端條件中具有較好的穩(wěn)定性，提高了消泡劑的持久性，同時(shí)不宜析出。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用了以下技術(shù)方案：一種高穩(wěn)定性有機(jī)硅消泡劑的制備方法，①、依重量份計(jì)，由下述原料組成：5～30份的有機(jī)硅組合物A、10～30份的聚醚改性聚有機(jī)硅氧烷B、2～10份的乳化劑C、0.01～0.1份的偶聯(lián)劑D、2～10份的增稠劑E、30～60份的水；偶聯(lián)劑D選自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷；②、制備方法：(1)、將有機(jī)硅組合物A、聚醚改性聚有機(jī)硅氧烷B和乳化劑C混合，然后升溫至50～80℃，攪拌0.5～1.5h，攪拌轉(zhuǎn)速為100～400rpm；(2)、保持溫度不變，邊攪拌邊加入30～60％的水、70～90％的增稠劑E，調(diào)節(jié)pH至6.5～7.0；(3)、將上述乳液通過膠體磨，然后加入偶聯(lián)劑D，50～80℃攪拌10～30分鐘；(4)用剩余量的增稠劑E和水稀釋，得到消泡劑。所述聚醚改性聚有機(jī)硅氧烷B是通過含氫硅油和不飽和聚醚反應(yīng)制得，制備過程中選用氯鉑酸作為催化劑，反應(yīng)溫度為80～200℃。所述聚醚改性聚有機(jī)硅氧烷B的結(jié)構(gòu)式為：MDa(MeYSiO)bM其中，M為鏈節(jié)R3SiO1/2，D為鏈節(jié)R2SiO2/2，R相同或不同，選自氫原子、一價(jià)的取代或非取代的碳原子數(shù)為1～20的烴基；Me為甲基；Y的結(jié)構(gòu)式為：-(CH2)zO(EO)g(PO)hK，K為封端基團(tuán)，選自氫原子、甲基、乙基、丙基、丁基；下標(biāo)a、b、z、g、h為聚合度，a為10～500的整數(shù)，b為1～50的整數(shù)，z為2～6的整數(shù)，g為1～36的整數(shù)，h為0～20的整數(shù)。本專利技術(shù)選用HLB值為10～20的聚醚改性聚硅氧烷，它在25℃時(shí)的動(dòng)力粘度為200～2000mPa·s。所述乳化劑C為非離子表面活性劑或陰離子表面活性劑，主要有烷基酚聚氧乙烯醚(包括壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和二壬基酚聚氧乙烯醚)、脂肪酸聚氧乙烯醚(包括月桂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、棕櫚酸聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚)、脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇醚硬脂酸酯聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚。所述增稠劑E選自聚丙烯酰胺、卡波姆、漢生膠、纖維素或聚丙烯酸。所述有機(jī)硅組合物A采用聚有機(jī)硅氧烷A(1)和A(2)、二氧化硅A(3)、有機(jī)硅樹脂A(4)和催化劑A(5)制備得到；A(1)聚有機(jī)硅氧烷：至少一種結(jié)構(gòu)通式為RaSiO4-a/2的聚有機(jī)硅氧烷：其中a的取值為1.9～2.2，分子結(jié)構(gòu)中的取代基R相同或者不同，包括氫原子，碳原子數(shù)為1～20的烴基，優(yōu)選甲基。本專利技術(shù)采用的聚有機(jī)硅氧烷A(1)是三甲基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷，該聚有機(jī)硅氧烷在25℃時(shí)的動(dòng)力學(xué)粘度為1000～300000mPa.s；A(1)聚有機(jī)硅氧烷在有機(jī)硅組合物A占有10～60份。A(2)聚有機(jī)硅氧烷：至少一種具有結(jié)構(gòu)通式為R2b(R1O)cSiO(4-b-c)/2的聚有機(jī)硅氧烷:其中b是0、1、2或3，c是1、2、或3，b+c≤3，分子結(jié)構(gòu)中所有的R1相同或不同，R2相同或不同，R1和R2的取值和A(1)種的R一致。本專利技術(shù)采用的聚有機(jī)硅氧烷A(2)是羥基封端的聚二甲基硅氧烷，該聚有機(jī)硅氧烷在25℃時(shí)的動(dòng)力學(xué)粘度為1000～200000mPa.s；A(2)聚有機(jī)硅氧烷在有機(jī)硅組合物A占有40～90份。A(3)二氧化硅所述的二氧化硅包括氣相二氧化硅或沉淀二氧化硅，比表面積為50～500m2/g,可以經(jīng)過或未經(jīng)過疏水化處理的。本專利技術(shù)優(yōu)選比表面積為90～300m2/g的沉淀二氧化硅或氣相二氧化硅。A(3)二氧化硅在有機(jī)硅組合物A占有5份。A(4)有機(jī)硅樹脂所述的有機(jī)硅樹脂指高度交聯(lián)的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚有機(jī)硅氧烷，這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚有機(jī)硅氧烷通常是由甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各種混合物在有機(jī)溶劑如甲苯中水解，得到酸性水解物，然后經(jīng)水洗除去酸，得到產(chǎn)品。本專利技術(shù)使用的有機(jī)硅樹脂為由鏈節(jié)CH3SiO1/2(有機(jī)硅化學(xué)中稱為M單元)和鏈節(jié)SiO4/2(Q單元)的單元組成的MQ樹脂，二者之間的摩爾比為(0.4～1.2)：1.0，優(yōu)選(0.5～0.8)：1.0。A(4)有機(jī)硅樹脂在有機(jī)硅組合物A占有10份。A(5)催化劑所述的催化劑是用來加快偶聯(lián)劑和聚有機(jī)硅氧烷之間反應(yīng)的。包括堿金屬氫氧化物、堿金屬硅烷醇鹽、堿金屬烷氧化合物、季銨鹽的氫氧化物，具體指氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫、甲基硅醇鉀、甲基硅醇鈉、甲醇鈉、乙醇鈉、甲醇鉀、乙醇鉀、β-羥乙基三甲基銨、四甲基氫氧化銨等，優(yōu)選氫氧化鉀。A(5)催化劑在有機(jī)硅組合物A占有0.1～5份。所述有機(jī)硅組合物A的制備方法為：將聚有機(jī)硅氧烷A(1)、A(2)和有機(jī)硅樹脂A(4)在攪拌機(jī)中混合，升溫至40～140℃，加入催化劑A(5)，發(fā)生聚合反應(yīng)；當(dāng)混合達(dá)到一定粘度后加入作為疏水處理劑的二氧化硅A(3)，在60～140℃下反應(yīng)1～7h，然后再進(jìn)一步升溫至160～230℃，反應(yīng)1～4h；反應(yīng)完畢后，在-0.01～-0.08MPa真空度下維持0.1～0.5h，最后冷卻到室溫，得到有機(jī)硅組合物A。烷氧基硅烷存在水解作用，水解后的羥基可以在有機(jī)硅組合物的外圍縮合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)可以與有機(jī)硅本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高穩(wěn)定性有機(jī)硅消泡劑，其特征在于依重量份計(jì)，由下述原料組成：5～30份的有機(jī)硅組合物A、10～30份的聚醚改性聚有機(jī)硅氧烷B、2～10份的乳化劑C、0.01～0.1份的偶聯(lián)劑D、2～10份的增稠劑E、30～60份的水；偶聯(lián)劑D選自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷；所述聚醚改性聚有機(jī)硅氧烷B的結(jié)構(gòu)式為：MDa(MeYSiO)bM其中，M為鏈節(jié)R3SiO1/2，D為鏈節(jié)R2SiO2/2，R相同或不同，選自氫原子、一價(jià)的取代或非取代的碳原子數(shù)為1～20的烴基；Me為甲基；Y的結(jié)構(gòu)式為：?(CH2)zO(EO)g(PO)hK，K為封端基團(tuán)，選自氫原子、甲基、乙基、丙基、丁基；下標(biāo)a、b、z、g、h為聚合度，a為10～500的整數(shù)，b為1～50的整數(shù)，z為2～6的整數(shù)，g為1～36的整數(shù)，h為0～20的整數(shù)；所述乳化劑C為壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和二壬基酚聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、棕櫚酸聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇醚硬脂酸酯聚氧乙烯醚或蓖麻油聚氧乙烯醚；所述有機(jī)硅組合物A采用聚有機(jī)硅氧烷A(1)和A(2)、二氧化硅A(3)、有機(jī)硅樹脂A(4)和催化劑A(5)制備得到；A(1)聚有機(jī)硅氧烷：至少一種結(jié)構(gòu)通式為RaSiO4?a/2的聚有機(jī)硅氧烷：其中a的取值為1.9～2.2，分子結(jié)構(gòu)中的取代基R相同或者不同，包括氫原子，碳原子數(shù)為1～20的烴基；A(1)聚有機(jī)硅氧烷在有機(jī)硅組合物A占有10～60份；A(2)聚有機(jī)硅氧烷：至少一種具有結(jié)構(gòu)通式為R2b(R1O)cSiO(4?b?c)/2的聚有機(jī)硅氧烷:其中b是0、1、2或3，c是1、2、或3，b+c≤3，分子結(jié)構(gòu)中所有的R1相同或不同，R2相同或不同，R1和R2的取值和A(1)種的R一致；A(2)聚有機(jī)硅氧烷在有機(jī)硅組合物A占有40～90份；A(3)二氧化硅所述的二氧化硅包括氣相二氧化硅或沉淀二氧化硅，比表面積為50～500m2/g；A(3)二氧化硅在有機(jī)硅組合物A占有5份；A(4)有機(jī)硅樹脂所述的有機(jī)硅樹脂為由鏈節(jié)CH3SiO1/2(M單元)和鏈節(jié)SiO4/2(Q單元)的單元組成的MQ樹脂，二者之間的摩爾比為(0.4～1.2)：1.0；A(4)有機(jī)硅樹脂在有機(jī)硅組合物A占有10份；A(5)催化劑所述的催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫、甲基硅醇鉀、甲基硅醇鈉、甲醇鈉、乙醇鈉、甲醇鉀、乙醇鉀、β?羥乙基三甲基銨、四甲基氫氧化銨；A(5)催化劑在有機(jī)硅組合物A占有0.1～5份；所述有機(jī)硅組合物A的制備方法為：將聚有機(jī)硅氧烷A(1)、A(2)和有機(jī)硅樹脂A(4)在攪拌機(jī)中混合，升溫至40～140℃，加入催化劑A(5)，發(fā)生聚合反應(yīng)；當(dāng)混合達(dá)到一定粘度后加入作為疏水處理劑的二氧化硅A(3)，在60～140℃下反應(yīng)1～7h，然后再進(jìn)一步升溫至160～230℃，反應(yīng)1～4h；反應(yīng)完畢后，在?0.01～?0.08MPa真空度下維持0.1～0.5h，最后冷卻到室溫，得到有機(jī)硅組合物A；所述增稠劑E選自聚丙烯酰胺、卡波姆、漢生膠、纖維素或聚丙烯酸。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高穩(wěn)定性有機(jī)硅消泡劑，其特征在于依重量份計(jì)，由下述原料組成：5～30份的有機(jī)硅組合物A、10～30份的聚醚改性聚有機(jī)硅氧烷B、2～10份的乳化劑C、0.01～0.1份的偶聯(lián)劑D、2～10份的增稠劑E、30～60份的水；偶聯(lián)劑D選自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷；所述聚醚改性聚有機(jī)硅氧烷B的結(jié)構(gòu)式為：MDa(MeYSiO)bM其中，M為鏈節(jié)R3SiO1/2，D為鏈節(jié)R2SiO2/2，R相同或不同，選自氫原子、一價(jià)的取代或非取代的碳原子數(shù)為1～20的烴基；Me為甲基；Y的結(jié)構(gòu)式為：-(CH2)zO(EO)g(PO)hK，K為封端基團(tuán)，選自氫原子、甲基、乙基、丙基、丁基；下標(biāo)a、b、z、g、h為聚合度，a為10～500的整數(shù)，b為1～50的整數(shù)，z為2～6的整數(shù)，g為1～36的整數(shù)，h為0～20的整數(shù)；所述乳化劑C為壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚和二壬基酚聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、棕櫚酸聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇醚硬脂酸酯聚氧乙烯醚或蓖麻油聚氧乙烯醚；所述有機(jī)硅組合物A采用聚有機(jī)硅氧烷A(1)和A(2)、二氧化硅A(3)、有機(jī)硅樹脂A(4)和催化劑A(5)制備得到；A(1)聚有機(jī)硅氧烷：至少一種結(jié)構(gòu)通式為RaSiO4-a/2的聚有機(jī)硅氧烷：其中a的取值為1.9～2.2，分子結(jié)構(gòu)中的取代基R相同或者不同，包括氫原子，碳原子數(shù)為1～20的烴基；A(1)聚有機(jī)硅氧烷在有機(jī)硅組合物A占有10～60份；A(...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：侯偉，何宗文，
申請(專利權(quán))人：合肥普慶新材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34