一種礦物油消泡劑的製作方法
2023-04-23 14:13:26
一種礦物油消泡劑的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種礦物油消泡劑，在烷基矽油、二氧化矽的體系中引入植物油及其衍生物與礦物油，通過控制烷基矽油的平均碳原子數從而使其與礦物油很好地互溶，且礦物油與植物油及其衍生物的比例控制在1:6~4:7之間，最終有效地解決了塗膜縮孔、縮邊、凹陷的問題，同時也提高消泡劑的消抑泡性能和穩定性。
【專利說明】一種礦物油消泡劑
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種消泡劑。更詳細的說，是涉及一種適合水性建築塗料用的消泡劑。
【背景技術】
[0002] 消泡劑作為一種精細化學品，被廣泛的應用於各種行業，消泡劑的使用不僅需要 滿足自身的穩定性與良好的消抑泡性能，同時要滿足與起泡體系有著良好的相容性。目前 水性建築塗料行業所用消泡劑主要分為有機矽與礦物油兩大類，但是有機矽產品與水性體 系相容性不好，且容易造成塗層縮孔、縮邊等問題；而礦物油類消泡劑主要由礦物油、脂肪 酸金屬皂、脂肪酸醯胺、脂肪醇以及聚醚組成，在水性體系中分散性好；雖然相容性比有機 矽消泡劑好，但是在消抑泡性能方面有一定的不足。
[0003] 專利CN200510088437. 6介紹了一種以三種不同結構的烴為載體、脂肪酸鋁和二 氧化矽為主要消泡物質的塗料消泡劑，但其中引入了一些取代基為2~6碳原子數的烷基 改性矽油時，容易引起塗層缺陷；CN201010584403. 7介紹了一種含脂肪酸鋁和脂肪酸醯胺 的消泡劑的加工方法，CN 200910232532. 7、CN201010550336. 7、CN201010549369 都介紹 了含有二氧化矽的消泡劑，但都沒有提到以二氧化矽為消泡組分的消泡劑的穩定性差和 塗層缺陷問題，也沒有提到以二氧化矽和礦物油為主的消泡劑的消抑泡能力不足的問題； CN101310814介紹了一種礦物油與矽脂的消泡體系，提高了消抑泡能力，但是其用於水性塗 料中時會引起嚴重的縮孔縮邊問題。文獻《大豆油的改性及在消泡劑中的應用》介紹了在一 定範圍內礦物油與大豆油的復配提高了消泡劑體系的穩定性，但是沒能解決以烷基矽油、 疏水二氧化矽為活性組分的消泡體系帶來的相容性差、穩定性差、消抑泡性能差、塗層質量 不佳等一系列問題。
[0004] 此外，過去的消泡劑以礦物油為載體，脂肪酸金屬皂為主要活性物，加入聚醚、改 性聚醚、矽油、改性矽油來增加其消抑泡性能，但是同時影響了其塗層的外觀、質量。
【發明內容】
[0005] 本發明在烷基矽油、二氧化矽的體系中引入植物油及其衍生物與礦物油，通過控 制烷基矽油的平均碳原子數從而使其與礦物油很好地互溶，且礦物油與植物油及其衍生物 的比例控制在1:6~4:7之間，最終有效地解決了塗膜縮孔、縮邊、凹陷的問題，同時也提高 消泡劑的消抑泡性能和穩定性。
[0006] 技術方案 本發明的消泡劑由以下成分組成： 載體 所述載體由礦物油、植物油及其衍生物組成。
[0007] 礦物油是通過物理蒸餾方法從石油中提煉而成的基礎油，加工流程是在原油提煉 過程中，在分餾出有用的輕物質後，殘留的塔底油再經提煉而成，其礦物油多數由烷烴、芳 烴、環烷烴、部分烯烴組成。所述的礦物油選自40°C時的運動粘度為l~40mm 2/s的礦物油， 考慮到與烷基矽油的混溶性與消抑泡性能，優選40°C的運動粘度為2~10mm2/s的礦物油，選 自白油、液錯、燒基苯。
[0008] 所述植物油及其衍生物都是具有脂結構的一類物質，選自蓖麻油、大豆油、棕櫚 油、菜籽油、亞麻油以及它們的衍生物，其中植物油的衍生物包括植物油的環氧化化合物、 植物油的醯胺化化合物，其中植物油的衍生物可以單獨使用或者混合使用。
[0009] 所述礦物油與植物油及其衍生物的比例控制在1:6~4:7之間，載體用量為消泡劑 總質量的80-95%。
[0010] 脂肪酸金屬皂 脂肪酸金屬皂包括脂肪酸的鎂鹽、鋁鹽、鈣鹽、鋅鹽中的一種或多種。優選脂肪酸鋁，可 以是單脂肪酸鋁、雙脂肪酸鋁中的一種或兩種按任意比例混合。
[0011] 單脂肪酸鋁包括丁酸鋁、辛酸鋁、十四烷酸鋁、十五烷酸鋁、十六烷酸鋁、十七烷 酸鋁、十八烷酸鋁、十九烷酸鋁、二十烷酸鋁、二十二烷酸鋁、三十烷酸鋁、十四碳烯酸鋁、 二十二碳烯酸鋁、亞麻酸鋁。優選辛酸鋁、十六烷酸鋁、十八烷酸鋁、二十二烷酸鋁。
[0012] 雙脂肪酸鋁包括二丁酸鋁、二辛酸鋁、二(十四烷酸）鋁、二(十五烷酸）鋁、二(十六 烷酸)鋁、二(十七烷酸)鋁、二(十八烷酸)鋁、二(十九烷酸)鋁、二(二十烷酸)鋁、二(二十二 烷酸）鋁、三十烷酸鋁、二(十六碳烯酸）鋁、二(十八碳烯酸）鋁以及亞油酸鋁。優選二辛酸 鋁、二(十六烷酸）鋁、二(十八烷酸）鋁、二(二十二烷酸）鋁。
[0013] 單脂肪酸鋁與雙脂肪酸鋁的脂肪酸碳原子數為4-30,優選8-24,特別優選為 14-22,當碳原子數在該範圍時可進一步提高消抑泡性能。用量為消泡劑總量的2~8%。
[0014] 烷基矽油 燒基娃油為如下結構：
【權利要求】
1. 一種礦物油消泡劑，其特徵在於，由以下組分組成： a、 載體，包括礦物油、植物油及其衍生物，礦物油選自白油、液蠟、烷基苯，植物油及其 衍生物選自蓖麻油、棕櫚油、菜籽油、大豆油、亞麻油及其衍生物，礦物油與植物及其衍生物 的比例控制在1:6~4:7之間，載體用量為消泡劑總質量的80-95% ; b、 脂肪酸金屬皂，為脂肪酸鋁，可以是單脂肪酸鋁、雙脂肪酸鋁中的一種或兩種按任意 比例混合，用量為消泡劑總量的2~8% ; c、 烷基矽油，結構如下
其中基團R為選自4-40個碳原子的烷基，優選10-30個碳原子的烷基，下標m是10~100 的整數，n是20~300的整數，在25°C的動力粘度為100~3000mPa?s，烷基矽油的碳原子平 均數要求在1. 2~12. 8之間，烷基矽油的含量為消泡劑總量的0. 5-5% ; d、 消泡助劑，選自脂肪醇、脂肪酸、脂肪酸酯，單獨使用或混合使用，消泡助劑的總用量 為消泡劑總量的〇. 1~5% ; e、 疏水二氧化矽，比表面積為20~500m2/g，用量為消泡劑總量的0. 1~1% ; f、 乳化劑，為陰離子和非離子型表面活性劑，二者單獨使用或混合使用，單獨使用，選 用非離子表面活性劑，乳化劑用量為消泡劑用量的1~15%。
2. 根據權利要求1所述的一種礦物油消泡劑，其特徵在於單脂肪酸鋁與雙脂肪酸鋁的 脂肪酸碳原子數為4-30。
3. 根據權利要求1所述的一種礦物油消泡劑，其特徵在於非離子型表面活性劑親水親 油平衡值為8 ~10。
4. 一種權利要求1-4中任何一項所述的礦物油消泡劑的製備方法，其特徵在於包括以 下步驟： 首先將烷基矽油、二氧化矽在高速分散機下以2000rpm轉速高速分散lOmin，並升溫 至100~160°C，保溫0. 5~2h得到混合物A，且在25°C下運動粘度達到3000-8000mPa?s; S將礦物油和植物油及其衍生物加入到容器中，在不斷攪拌下加入脂肪酸金屬皂、消泡助 劑與混合物A，且至少攪拌10~30min，使體系分散均勻，緊接著再緩慢升溫至140°C~180°C 之間，並保溫〇. 5~3h;然後開始降溫至40°C~80°C之間，加入乳化劑，並持續攪拌60min，得 到混合物B;S室溫條件下，將混合物B經過高速分散機3000rpm轉速分散直至微粒粒徑範 圍在5~20iim，即得本發明的消泡劑。
【文檔編號】C09D7/12GK104479439SQ201410739657
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月8日 優先權日:2014年12月8日
【發明者】張振, 張鍾元, 曹添, 吳飛 申請人:南京四新科技應用研究所有限公司