無溶劑聚醚接枝有機矽/雙醯胺複合乳液消泡劑的製備方法
2023-06-14 08:01:16 1
專利名稱：無溶劑聚醚接枝有機矽/雙醯胺複合乳液消泡劑的製備方法
技術領域：
本發明屬於化學領域，特別涉及一種無,!J聚醚接枝有機^/雙Sfcl安複合乳 液消泡劑的製備方法。
背景技術：
在大多數工業生產中，往往會產生大量泡沫，泡沫的存在會嚴重影響產品 的質量，甚至導致生產無法正常進行，而加入消泡劑是一種既簡便、又經濟的 消泡方式。消泡劑目前已廣泛應用於化工、食品、紡織、印染、造紙、塗料、
採油、醫藥、金屬加工等各^H頁域。傳統的礦物油、植物油、醇、月旨肪酸醐安
及其酷等消泡劑表面活性差，消泡效率低，適用面窄，已無法滿足用戶的要求。 聚醚類消泡劑抑泡能力較強，但破泡率低，工業生產中需持續添加方可解決問 題。有機矽類消泡劑介於其優良的消泡性、化學穩定性、生理惰性、耐寒性和 耐熱性，已得至曠泛應用，但該類產品乳化工藝複雜，穩定性和抑泡能力較差。 聚醚改性有機矽消泡劑是近幾年研製開發的一種新型高效消泡劑，其兼具聚醚 和有機矽兩者優點，但其性能很大ffi上取決於濁點，使用溫度高於濁點時才
充分顯示良好的消抑泡性能。目前，有機矽消泡劑乳液常用乳化劑為span和 tween等的復配物，並配以適量助乳化劑，戶賴恪的消泡劑純在穩定性差、{柳 受濁點控制、不能瞬時消泡、以及抑泡能力差等問題。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點，提供一種具有優良穩定性、 消泡性，且具有抑泡性的無翻驟醚接枝有機慰雙醐安複合乳液消泡劑的製備 方法o
為達到，目的，本發明的技術方案如下1) 聚醚改性矽油的製備
首先，將催化劑氯鈾酸和翻IJ異丙醇按1: 99的質量比混合均勻審喊氯銷 酸催化劑溶液；
然後，於千燥反應器中加入含氫矽油和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚，其中
含氫矽油和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚的質量比為2-0.5: 1，攪拌均勻後製得混 合液B;
最後，將混合液B升溫至60-12(TC時，滴加氯鈾酸催化劑溶液，其中氯鉬 酸催化劑溶液的鉬含量與混合液B的質量比為0.001-0.003: 100，保溫反應2-8 小時，即得液微聚醚改性矽油；
2) 矽膏的製備
於反應器中加入雙醯胺和二甲基矽油，其中雙,和二甲基矽油的質量比 為2-10: 10,升MM 100-150°C，攪拌反應0.5-3小時f雜膏；
3) 聚醚接枝有機掛雙M複合乳液消泡劑的製備
在反應器中按4-10:20的質量比加入聚醚改性矽油和矽膏，升MM 50-70°C， 剪切下滴加含固量為1-4%的高分子保護劑的水溶液使其發生相反轉乳化，其中 高分子W劑的水溶液與聚醚改性矽油和矽膏的總質量比為36-470: 24-30，制 得含固量為6-40%的穩定的有機磁雙 複合乳液消泡劑。
戶皿的含氫矽油採用黏度介於500-lOOOmPa.s之間的具有以下通式的物質
CH廠Si—0十SiO^Si0^rSi—CH3 CH3 CH3 H CH3
所述的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯 用平均相對分子質量為1300-3000，其 中a: b=3: 19-5: 47，具有以下通式的物質
CH2= CHCH20"(CH2CH20^(CH2CHO")^H所述的雙醐安魏過以下步驟製得
1) 於反應器中，加入十八烷酸和抗氧化劑亞硫酸氫鈉，升^S80-11(TC，
待十八烷酸完全融化後，加入催化劑磷酸，其中亞硫酸氫鈉佔十八烷酸質量的
0.2-0.4%，催化劑用量佔十八烷,量的0.3-1%,然後向體系內滴加乙二胺，其 中，十八烷酸與乙二胺的質量比為1.7-2.5: 1，滴加時間為03-l小時；
2) 升溫到120-17(TC，保溫反應2-5小時製得雙 。 所述的二甲基矽油採用黏度介於300-1200mPa.s之間的具有以下通式的物
質
H3
i—CH3 H3
所述的高M膠體保護劑為聚乙烯醇1750、聚乙烯醇1759、聚乙烯醇1778、 聚乙烯醇1788、聚乙烯醇1792、聚乙烯醇1799、陰離子聚丙烯,、陽離子聚 丙烯醯胺、非離子聚丙烯醯胺、粘度為800-1200mPa.S的羧甲基纖維素(CMC)、 粘度為200-1400mPa.s的羧甲基纖維素鈉、聚乙烯吡咯烷酮、雙硬酯醯胺、陽離 子澱粉或澱粉。
本發明產品採用自製的聚醚接枝改性有機矽表面活性劑，將通過雙醯胺與 二甲基矽油反應帝幌的雙醐安矽膏乳化，從而製得複合乳液型消泡劑。因此， 本發明產品兼具聚醚、有機矽和雙醯胺多種消泡成分優點，不僅可瞬時消泡， 而且能持久抑泡，性價比較高；本發明產品製備過程中不添加有機、歸IJ，減少 了) 作工人和環境的危害。
具體實施例方式
實施例l:
1)聚醚改性矽油的製備
首先，將催化劑氯鉬酸和溶齊膀丙醇按1: 99的質量比混合均勻製成氯鉑
cloplc
o
H 1 H
cl&p-c
T
o
H .I H
clslc
c酸催化劑溶液；
然後，於乾燥反應器中加入含氫矽油和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚，其中 含氫矽油和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚的質量比為2: 1，攪拌均勻後製得混合 液B;
最後，將混合液B升鵬6(TC時，滴加氯鈾酸催化劑溶液，其中氯鈾酸催 化劑溶液的鉑含量與混合液B的質量比為0.001: 100，保溫反應8小時，即得 液微聚醚改性矽油；
2) 矽膏的製備
於反應器中加A^MI安和二甲基矽油，其中雙ifeB安和二甲基矽油的質量比 為5: 10，升溫至10(TC，攪拌反應3小時#^膏； 戶脫的雙醐安M過以下步驟製得
於反應器中，加入十八烷酸和抗氧化劑亞硫酸氫鈉，升MM100。C，待十八 烷酸完全融化後，加入催化劑磷酸，其中亞硫酸氫鈉佔十八烷,量的0.4%， 催化齊,量佔十八烷,量的1%，然後向體系內滴加乙二胺，其中，十八烷酸
與乙二胺的質量比為1.7: 1，滴加時間為0.3-1小時；升溫到120。C，保溫反應 5小時製得雙,；
3) 聚醚接枝有機撒雙| 複合乳液消泡齊啲製備
在反應器中按8: 20的質量比加入聚醚改性矽油和矽膏，升驢60°C,剪 切下滴加含固量為4%的聚乙烯醇1750 7jC溶液使其發生相反轉乳化，其中高分 子〈跌劑的水溶液與聚醚改性矽油和矽膏的總質量比為36: 24，製得含固量為 6%的穩定的有機 ^/雙 ^安複合乳液消泡劑。
其中，含氫矽油採用黏度介於500-lOOOmPa.s之間的具有以下通式的物質
CH3 CH^ CH;3 CH^ CH廠Si—0"("SiO^Si0^n"Si—CH3 CH3 CH3 H CH3烯丙，氧乙烯聚氧丙烯M用平均相對^ 質量為1300-3000，其中a:
b=3: 19-5: 47，具有以下通式的物質formula see original document page 8二甲基矽油採用黏度介於300-1200mPa.S之間的具有以下通式的物質formula see original document page 8
實施例2:
1) 聚醚改性矽油的帝lj備
首先，將催化劑氯鉑酸種歸U異丙醇按1: 99的質量比混合均勻帶喊氯鉑 酸催化劑溶液；
然後，於千燥反應器中加入含氫矽油和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚，其中 ^矽油和烯丙 氧乙烯聚氧丙烯醚的質量比為1:1，攪拌均勻後製得混合 液B;
最後，將混合液B升溫至IO(TC時，滴加氯鉑酸催化劑溶液，其中氯鉑酸 催化劑溶液的鉑含量與混合液B的質量比為0.002: 100，保溫反應2小時，即 得液微聚醚改性矽油；
2) 矽膏的製備
於反應器中加入雙mi安和二甲基矽油，其中雙 和二甲基矽油的質量比 為8: 10,升溫至12(TC，攪拌反應2小時f雜膏； 戶脫的雙,魏過以下步麟幌
於反應器中，加入十八烷酸和抗氧化劑亞硫酸氫鈉，升MM80。C，待十八 烷酸完全融化後，加入催化劑磷酸，其中亞硫,鈉佔十八烷,量的0.2%， 催化劑用量佔十八烷,量的0.3%，然後向體系內滴加乙二胺，其中，十八烷酸與乙二胺的質量比為2: 1，滴加時間為0.3-1小時；升溫到140'C，保溫反應 4小時製得雙醐安；
3)聚醚接枝有機磁雙醐安複合乳液消泡齊啲製備
在反應器中按6: 20的質量比加入聚醚改性矽油和矽膏，升溫至5(TC，剪 切下滴加含固量為2%的陰離子聚丙烯醐安水溶液使其發生相反轉乳化，其中高 分子{娥劑的水溶液與聚醚改性矽油和矽膏的總質量比為180: 26，帝幌含固量 為18%的穩定的有機磁雙^1安複合乳液消泡劑。
實施例3:
1) 聚醚改性矽油的製備
首先，將催化劑氯鉬酸和、歸膀丙醇按h 99的質量比混合均勻製成氯鉑 酸催化劑溶液；
然後，於乾燥反應器中加入含氫矽油和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚，其中
含氫矽油和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚的質量比為0.5: 1，攪拌均勻後製得混 合液B;
最後，將混合液B升溫至12(TC時，滴加氯鉬酸催化劑溶液，其中氯鉬酸 催化劑溶液的鉑含量與混合液B的質量比為0.003: 100，保溫反應6小時，即 得液皿聚醚改性矽油；
2) 矽膏的製備
於反應器中加入雙鵬安和二甲基矽油，其中雙醯胺和二甲基矽油的質量比 為10: 10，升MM150'C，攪拌反應0.5小時《雑膏； 戶服的雙醐安魏過以下步驟製得
於反應器中，加入十八烷酸和抗氧化劑亞硫酸氫鈉，升MM110。C，待十八 烷酸完全融化後，加入催化劑磷酸，其中亞硫,鈉佔十八烷,量的03%， 催化劑用量佔十八烷,量的0.5%，然後向體系內滴加乙二胺，其中， 八烷 酸與乙二胺的質量比為2,3: 1，滴加時間為0.3-1小時；升溫到155"C，保溫反應3小時製得雙SfeJ!安；
3)聚醚接枝有機掛雙mi安複合乳液消泡劑的製備
在反應器中按10: 20的質量比加入聚醚改性矽油和矽膏，升溫至7(TC，剪 切下滴加含固量為1-4%糊璃子聚丙烯醐安水溶液使其發生相反轉乳化，其中 高^n^戶齊啲水溶液與聚醚改性矽油和矽膏的總質量比為340: 28，製得含固 量為27c/。的穩定的有機^/雙mS安複合 L液消泡劑。
實施例4:
1) 聚醚改性矽油的製備
首先，將催化劑氯鉑酸和輸瞎丙醇按1: 99的質量比混合均勻希喊氯鉬 酸催化劑溶液；
然後，於乾燥反應器中加入含氫矽油和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚，其中
含氫矽油和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚的質量比為1.5: 1，攪拌均勻後製得混 合液B;
最後，將混合液B升溫至8(TC時，滴加氯鉑酸催化劑溶液，其中氯鉬酸催 化劑溶液的鉑含量與混合液B的質量比為0.003: 100，保溫反應4小時，即得 液做聚醚改性矽油；
2) 矽膏的製備
於反應器中加入雙醯胺和二甲基矽油，其中雙翻安和二甲基矽油的質量比 為2: 10，升MM13(TC，攪拌反應l小時f雜膏； 戶脫的雙醐安^131以下步驟製得
於反應器中，加入十八烷酸和抗氧化劑亞硫酸氫鈉，升溫至90。C，待十八 烷酸完全融化後，加入催化劑磷酸，其中亞硫M鈉佔十八烷liM量的0.2。/0， 催化劑用量佔十八烷麵量的0.8%,然後向體系內滴加乙二胺，其中，十八烷 酸與乙二胺的質量比為2.5: 1，滴加時間為0.3-1小時；升溫到17(TC，保溫反 應2小時製得雙翻安；3)聚醚接枝有機^/雙^J3安複合乳液消泡劑的製備
在反應器中按4: 20的質量比加入聚醚改性矽油和矽膏，升溫至55。C，剪 切下滴加含固量為1-4%的羧甲基纖維素水溶液使其發生相反轉乳化，其中高分 子{娥齊啲水溶液與聚醚改性矽油和矽膏的總質量比為470: 30，製得含固量為 40%的穩定的有機^/雙^1安複合乳液消泡劑。
權利要求
1、無溶劑聚醚接枝有機矽/雙醯胺複合乳液消泡劑的製備方法，其特徵在於1)聚醚改性矽油的製備首先，將催化劑氯鉑酸和溶劑異丙醇按1∶99的質量比混合均勻製成氯鉑酸催化劑溶液；然後，於乾燥反應器中加入含氫矽油和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚，其中含氫矽油和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚的質量比為2-0.5∶1，攪拌均勻後製得混合液B；最後，將混合液B升溫至60-120℃時，滴加氯鉑酸催化劑溶液，其中氯鉑酸催化劑溶液的鉑含量與混合液B的質量比為0.001-0.003∶100，保溫反應2-8小時，即得液體狀聚醚改性矽油；2)矽膏的製備於反應器中加入雙醯胺和二甲基矽油，其中雙醯胺和二甲基矽油的質量比為2-10∶10，升溫至100-150℃，攪拌反應0.5-3小時得矽膏；3)聚醚接枝有機矽/雙醯胺複合乳液消泡劑的製備在反應器中按4-10∶20的質量比加入聚醚改性矽油和矽膏，升溫至50-70℃，剪切下滴加含固量為1-4％的高分子保護劑的水溶液使其發生相反轉乳化，其中高分子保護劑的水溶液與聚醚改性矽油和矽膏的總質量比為36-470∶24-30，製得含固量為6-40％的穩定的有機矽/雙醯胺複合乳液消泡劑。
2、根據權利要求1戶脫的無輸驟醚接枝有機慰雙醐安複合乳液消泡齊啲 製備方法，其特徵在於戶，的含氫矽油採用黏度介於500-1000mPa.s之間的具有以下通式的物質formula see original document page 2
3、 根據權利要求1所述的無翻驟醚接枝有機磁雙醐安複合乳液消泡劑的製備方法，其特徵在於所述的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯 用平均相對分子質量為1300-3000，其中a: b=3: 19-5: 47，具有以下通式的物質 CH2= CHCH20~(CH2CH20^(CH2CHO")^H
4、 根據權利要求1戶艦的無、蹄驟醚接枝有機磁雙醐安複合乳液消泡齊啲 製備方法，其特徵在於戶脫的雙醐安^ffl31以下步驟製得1) 於反應器中，加入十八烷酸和抗氧化劑亞硫M鈉，升MS80-11(TC， 待十八烷酸完全融化後，加入催化劑磷酸，其中亞硫酸氫鈉佔十八烷酸質量的0.2-0.4%,催化劑用量佔十八烷酸質量的0.3-1%,然後向體系內滴加乙二胺，其 中，十八烷酸與乙二胺的質量比為1.7-2.5: 1，滴加時間為0.3-1小時；2) 升溫到120-170。C，保溫反應2-5小時製得雙醐安。
5、 根據權利要求1無翻驟醚接枝有機掛雙醐安複合乳液消泡齊啲製備方 法，其特徵在於所述的二甲基矽油採用黏度介於300-1200mPa.s之間的具有以 下通式的物質formula see original document page 3
6、 根據權利要求1無激膝醚接枝有機磁雙醐安複合乳液消泡齊啲製備方 法，其特徵在於戶脫的高針膠體傲戶齊偽聚乙烯醇1750、聚乙烯醇1759、 聚乙烯醇1778、聚乙烯醇1788、聚乙烯醇1792、聚乙烯醇1799、陰離子聚丙 烯醯胺、陽離子聚丙烯mi安、非離子聚丙烯醯胺、粘度為800-1200mPa.S的羧甲 基纖維素(CMC)、粘度為200-1400mPa.s的羧甲基纖維素鈉、聚乙烯吡咯烷酮、 雙硬酯mi安、陽離子澱粉或澱粉。
全文摘要
本發明公開了一種無溶劑聚醚接枝有機矽/雙醯胺複合乳液消泡劑的製備方法。在氯鉑酸-異丙醇催化劑的作用下，以含氫矽油、烯丙基聚醚等為原料，在無溶劑避光條件下製得系列聚醚接枝改性有機矽表面活性劑，同時以雙醯胺與二甲基矽油反應製得雙醯胺矽膏；通過改性有機矽對矽膏的乳化作用，製得系列複合乳液消泡劑。本發明產品製備過程中不添加有機溶劑，減少了對操作工人和環境的危害；且產品兼具聚醚、有機矽和雙醯胺多種消泡成分優點，不僅可瞬時消泡，而且能持久抑泡，性價比較高。
文檔編號B01F17/54GK101637708SQ20091002376
公開日2010年2月3日 申請日期2009年9月1日 優先權日2009年9月1日
發明者翾 李, 李剛輝, 李小瑞, 沈一丁, 王海花, 費貴強 申請人:陝西科技大學