一種經濟型塗料消泡劑的製作方法
2023-12-04 03:40:26
專利名稱：一種經濟型塗料消泡劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種經濟型塗料消泡劑的製備。更確切地說，它涉及一種由嵌段聚醚為主要消泡物質的一種經濟型塗料消泡劑的製備方法，該消泡劑在塗料體系中具有優異的消抑泡性能和較好的相溶性。由於消泡劑屬於精細化學品，因此，本發明屬於精細化工製劑技術領域。
背景技術：
塗料是國民經濟生產中的重點工業。在塗料工業中，常常用到多種表面活性劑， 特別是伴隨著人們生活水平與健康環保意識的不斷提高，環保塗料已成為塗料工業發展的必然趨勢，環保塗料以水和少量助溶劑為溶劑，這樣大大降低了揮發性有機化合物含量，這個過程中成膜物質和少量助溶劑在生產過程中會產生大量的氣泡，如在塗料製備過程中加入的分散劑、潤溼劑、流平劑、增稠劑等，均能不同程度的起泡，如果氣泡沒有及時趕走或控制，就會影響塗料的質量和施工。據眾多研究和文獻資料的介紹，塗料消泡劑的種類有礦物油類、聚醚或改性聚醚類等。礦物油類產品穩定性差，並且在使用過程中不能稀釋，而聚醚或改性聚醚類產品成本較高，消抑泡性能差。專利文獻中介紹的塗料消泡劑也比較多。例如在專利 CN200610040820. 9中介紹的塗料消泡劑是通過加入少許特種結構的改性聚醚對礦物油型塗料油墨消泡劑進行改進，提高了產品的消抑泡性能；CN200910213190. 4中介紹的一種聚醚型塗料消泡劑，由聚醚、二硬脂醯乙二胺、磷酸酯、平平加0-20、油酸二乙醇醯胺、助乳化劑組成；US11569438中介紹的塗料消泡劑是由甘油酯、烴、脂肪醇聚醚等組成。總之，塗料消泡劑主要是以礦物油或聚醚為主體物質，這兩類塗料消泡劑在塗料體系中難分散、易破乳，特別是價格較貴，性價比不高，因此也給塗料消泡劑的普及帶來不便。本發明經過大量的實驗，以嵌段聚醚為主要的消泡物質、並加入乳化劑、增效劑和水，得到一種經濟型塗料消泡劑。和礦物油類產品相比，本發明以水為主要的溶劑，不僅解決了消泡劑在塗料中的分散問題，並可預先按需要稀釋後添加，不影響消泡劑的使用效果； 和聚醚類產品相比，本發明有優異的消抑泡性能，在嵌段聚醚為主要的消泡物質的基礎上， 引入水為載體，直接降低了產品成本，是一款經濟實用的塗料消泡劑；和一般的有機矽消泡劑相比，本發明不易破乳，並且在塗料中有較好的相溶性，不會對塗料產生縮孔、縮邊等缺陷。本發明的一種經濟型塗料消泡劑，工藝簡單併兼顧無汙染物排放等優點，具有良好的經濟效益和社會效益。同時，本發明也適用於廢水處理、切削液、乳化油及其他一些水相泡沫的消除。
發明內容
本發明提供一種經濟型塗料消泡劑，以解決塗料生產中存在的有害泡沫問題。技術方案
一種經濟型塗料消泡劑，其由嵌段聚醚、增效劑、乳化劑和水組成，各組分的構成及其在所述的一種經濟型塗料消泡劑所佔比例詳細介紹如下⑴嵌段聚醚本專利中嵌段聚醚其結構通式如下R1 (M(PO)n(EO)mHja式中的M為連接基團，為-0-或-CO- ；R1為取代基，為碳原子數為1 30的直鏈或支鏈烷基，包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、戊基、己基、辛基。嵌段聚醚是由起始劑先與環氧丙烷(PO)反應後，再與環氧乙烷(EO)反應製備的聚醚混合物。優選的脂肪醇或脂肪酸聚醚的起始劑為單官能團或多官能團的醇或酸，選自甲醇、乙醇、丙醇、己醇、辛醇、十二醇、十八醇、二十醇、二十二醇、二十四醇、二十八醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、己酸、 辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、油酸、亞油酸、亞麻油酸、花生四烯酸；下標m和η分別為環氧乙烷(EO)和環氧丙烷(PO)的聚合度，m和η為1 150 的整數。下標a的數值小於或等於R1中的碳原子數，優選a < 3。所述的嵌段聚醚的分子量為1000 4000，濁點5 20°C。所述的嵌段聚醚用量為總質量的2 50%。(2)增效劑增效劑是用於改善經濟型塗料消泡劑的消抑泡性能，其主要成分是由二氧化矽、 聚矽氧烷、矽樹脂、乳化劑、增稠劑、去離子水等製備成的有機矽組合物乳液，這種乳液的製備方法在一些專業技術文獻上都可以查詢得到。塗料製備過程中加入的分散劑、潤溼劑，在塗料製備過程中起到較好的潤溼分散作用，但在塗料的製備和施工過程中起泡或對已經產生的氣泡起到較好的助泡和穩泡的作用，並且這類泡沫很難消除，因此加入少量增效劑來改善消泡劑抑泡差的問題。所述的增效劑用量為總質量的0. 5 25%。(3)乳化劑乳化劑可以是非離子型、陰離子型或陽離子型的表面活性劑，可單獨或混合使用。 乳化劑的作用主要是幫助嵌段聚醚和增效劑在體系中均勻分散、使塗料消泡劑在整個儲存和運輸過程中保持自身的穩定性、使消泡劑在塗料體系中有較好的消抑泡性能並不影響塗料體系的相溶性。本發明選擇非離子表面活性劑作乳化劑，如失水山梨醇聚氧乙烯醚酯、油酸聚氧乙烯醚酯、烷基酚聚氧乙烯醚酯或碳原子數為14 16的脂肪醇聚氧乙烯醚酯。乳化劑用量為總質量的0. 2 25%。(4)水水為去離子水，水是可再生資源，價格低廉且對環境友好。水不僅是載體，也是很好的一種稀釋劑，幫助消泡劑預分散，使其在塗料體系中有很好的相溶性，並且能降低成本，利於消泡劑的普及，有很好的經濟效益。水用量為總質量的5 90%。本發明一種經濟型塗料消泡劑主要是通過以下方式混合製得先將嵌段聚醚和增效劑混合，然後向其中加入乳化劑，最後向上述混合物中加入水，充分攪拌混勻即可。
具體實施例嵌段聚醚(A)的具體結構見表1 :表1嵌段聚醚的結構R1MηmaAlCH3 (CH2) 17--O-2281A2CH3 (CH2) 7 --O-1541A3CH3(CH2)7CH = CH(CtK)7-- CO-1261A4CH3 (CH2) 17-- 0-4481增效劑⑶的選擇見表2 表2增效劑的選擇
增效劑的選擇及來源BlS-17(南京四新科技應用研究所有限公司產品)B2參照CN200810124771. 6實施例5製得的乳液，固含量按30%計B3參照CN200810124771. 6實施例6製得的乳液，固含量按30%計消泡劑的復配比例(表中的數據單位為質量百分數，％ )表3表3消泡劑的復配比例(質量百分數)
原料實施例1實施例2實施例3Al10011嵌段聚醚A2084A31080A41080Bl404增效劑B2030B3430失水山梨醇單油酸酯320乳化劑油酸聚氧乙烯(9)醚002壬基酚聚氧乙烯(10)醚321水去離子水566678消泡劑的性能測試方法塗料中消抑泡性能和塗層測試向杯中加入規定量的內牆塗料起泡介質和1%。消泡劑，然後在高速分散機上以 IOOOrpm的轉速高速分散lOmin，完畢後立即測定該分散液的密度(g/mL)；並將塗料放置30 分鐘後，取出少許上述塗料置於乾淨的玻璃板上，並用溼膜製備器(75)將乳液刮平，觀察乳液在玻璃板上呈現的狀態(縮孔情況)，並用等級表示見表4
5
表4塗料塗層縮孔情況
權利要求
1.一種經濟型塗料消泡劑，其特徵在於，所述的消泡劑組合物由以下組分組成(1)嵌段聚醚，結構通式為=R1{M(PO)n(EO)mH}a，式中M為連接基團，為_0_或-CO- ；R1 為取代基，為碳原子數為1 30的直鏈或支鏈烷基，包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、戊基、己基、辛基；下標m和η分別為環氧乙烷(EO)和環氧丙烷(PO)的聚合度，m和 η為1 150的整數；下標a的數值小於或等於R1中的碳原子數，優選a ^ 3 ；所述的嵌段聚醚的分子量為1000 4000，濁點5 20°C，用量為消泡劑總質量的2 50% ；(2)增效劑，主要成分是由二氧化矽、聚矽氧烷、矽樹脂、乳化劑、增稠劑、去離子水等製備而成的有機矽組合物乳液，用量為消泡劑總質量的0. 5 25% ；(3)乳化劑，為非離子表面活性劑，用量為消泡劑總質量的0.2 25% ；(4)水，為去離子水，用量為消泡劑總質量的5 90%；所述的一種經濟型塗料消泡劑主要是通過以下方式混合製得先將嵌段聚醚和增效劑混合，然後向其中加入乳化劑，最後向上述混合物中加入水，充分攪拌混勻即可。
2.權利要求1所述的一種經濟型塗料消泡劑，其中(1)所述的嵌段聚醚是由起始劑先與環氧丙烷(PO)反應後，再與環氧乙烷(EO)反應製備的聚醚混合物；優選的脂肪醇或脂肪酸聚醚的起始劑為單官能團或多官能團的醇或酸，選自甲醇、乙醇、丙醇、己醇、辛醇、十二醇、十八醇、二十醇、二十二醇、二十四醇、二十八醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、油酸、亞油酸、亞麻油酸、花生四烯酸。
全文摘要
本發明提供了一種經濟型塗料消泡劑，其特徵在於以嵌段聚醚為主要的消泡物質、加入乳化劑、增效劑和水。以水為主要的溶劑，得到的消泡活性物具有較好的消抑泡性能、不易破乳，且和塗料的相溶性能好，不會對塗料產生縮孔、縮邊等缺陷。製備的消泡劑適用於廢水處理、切削液、乳化油及其他一些水相泡沫的消除。
文檔編號C09D7/12GK102558937SQ201110439658
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者嚴軍, 吳飛, 孫穎欣, 曹添, 黃偉 申請人:滁州四新科技有限責任公司