一種降低有機矽乳液粘度的方法
2023-05-25 09:04:46 4
專利名稱：一種降低有機矽乳液粘度的方法
技術領域：
本發明涉及到將一種改性矽聚醚用作有機矽乳液製備過程中的稀釋劑，以降低有機矽乳液粘度，提高有機矽乳液消抑泡性能。本發明涉及的有機矽乳液屬於精細化學品添加劑。因此，它隸屬於精細化工技術領域。
背景技術：
有機矽產品的基本結構單元是由矽-氧鏈節構成的，側鏈則通過矽原子與其他各種有機基團相連。因此，在有機矽產品的結構中既含有「有機基團」，又含有「無機結構」，這種特殊的組成和分子結構使它集有機物的特性與無機物的功能於一身。與其他高分子材料相比，有機矽產品的最突出性能是耐溫特性、耐候性、電氣絕緣性能、生物特性、低表面張 力和低表面能，因此它的應用範圍非常廣泛。有機娃乳液是重要的有機娃產品之一，由有機娃、水和表面活性劑等組成，由於它的獨特性能和特點，在工業上得到廣泛的應用，其中，用於紡織工業的有機矽乳液約佔總量的五分之一。有機娃乳液分為非活性有機娃乳液、活性有機娃乳液、改性有機娃乳液及有機矽複合乳液，又分為陽離子型有機矽乳液、陰離子型有機矽乳液、非離子型有機矽乳液及複合離子型有機矽乳液，還分為水包油型有機矽乳液及油包水型有機矽乳液。製備有機矽乳液的方法很多，但要製備穩定的有機矽乳液，並使其在應用於相應領域時發揮作用，就要對乳液製備提出諸多要求。其中，乳液的穩定性要求是普遍存在的。所以針對有機矽物質選擇合適的乳化劑及乳化方法是很重要的。有關製備有機矽乳液的文獻有不少專利CN1807512和CN101298027介紹了通過加入一些輔助物質將高粘度的有機矽混合物分散於水中，製備成較穩定的有機矽乳液；專利CN102002242A介紹了一種引入高級脂肪醇聚醚來提高乳液穩定性的方法；專利CN101003008介紹了通過對作為乳化劑的含有羥基的聚醚分子進行化學改性處理，生成新的封端聚醚，然後將之用於乳液製備中，從而製得穩定乳液。有機矽消泡劑也屬於有機矽乳液的範疇之一。當前市場上常見的消泡劑的種類很多，有機矽氧烷類、聚醚類、聚醚改性有機矽類、礦物油類等。有機矽類消泡劑主要由聚矽氧烷和疏水粒子組成，由於聚矽氧烷在其結構上的獨特性，使它有較低的表面張力，且不易與起泡介質發生化學反應，因而可作為良好的消泡劑。由於它的獨特性能和特點，在工業上得到廣泛的應用，包括造紙、紡織、漿料、塗料、建築、皮革、醫藥、化妝品等等，並且應用領域不斷開闊，應用潛能很大。在上述應用領域中，有機矽以水乳液的形式使用最為經濟、方便、安全，同時符合環保的要求。在紡織印染中使用過很多種類不同的消泡劑，然而大多數抗高溫和剪切性較差。在專利CN1613537中介紹了一種使用在紡織印染當中的耐高溫有機矽乳液型的消泡劑，在高溫下消泡快且持久，加熱時不易破乳，不易產生矽斑，且抗剪切性強，然而這種有機矽乳液的粘度大，在起泡介質中不容易分散，對生產操作過程造成一些不便。專利EP-A-163541也介紹了高粘度的聚矽氧烷的乳液製備比較困難，需要很高的成本，而且效果不佳。雖然專利CN101298027介紹了一種利用高粘度有機矽乳化劑來分散高粘度有機矽組合物的方法，但是高粘度有機矽乳化劑的生產比較困難。針對上述問題，本發明通過以矽聚醚、有機溶劑和水先復配，然後再與高含量乳液復配，由於矽聚醚具有乳化和消泡作用以及有機溶劑具有分散作用，使得到的有機矽乳液的粘度大大降低，在起泡體系中能快速分散，鋪展在液面上，使與泡沫接觸的乳液粒子分布均勻，提高了與泡沫的接觸面積，從而提高了消抑泡性能；同時由於粘度低，在現場很容易稀釋，減少了由於過度攪拌而破乳產生「矽斑」的問題，最終提高了其安全性能。
發明內容
一種降低有機矽乳液粘度的方法提供一種通過矽聚醚、有機溶劑和水先復配後，再用作有機矽乳液製備過程中的稀釋劑，得到的乳液粘度低，在起泡體系中能快速分散，鋪 展在液面上，使與泡沫接觸的乳液粒子分布均勻，提高了與泡沫的接觸面積，從而提高了消抑泡性能。技術方案一種降低有機矽乳液粘度的方法，所述的有機矽乳液由以下組分組成A.消泡活性物所述消泡活性物由技術人員已知技術製備。包括聚矽氧烷，疏水二氧化矽，有機矽樹脂，偶聯劑，矽聚醚和催化劑，消泡活性物的用量為有機矽乳液總質量的10 20%。B.乳化劑所述乳化劑包括非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑。非離子表面活性劑選自壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、失水山梨醇單硬脂酸酯、失水山梨醇單油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇單硬脂酸聚氧乙烯醚酯、失水山梨醇單油酸聚氧乙烯醚酯、失水山梨醇三硬脂酸聚氧乙烯醚酯、蓖麻油聚氧乙烯醚。陰離子表面活性劑選自十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十六烷基磺酸鈉、十六烷基苯磺酸鈉、十二烷基二苯醚二磺酸鈉。所述乳化劑可單獨使用，也可混合使用。乳化劑的用量為有機矽乳液總質量的10 20%。C.去離子水用量為有機娃乳液總質量的50 65*%。D.矽聚醚本發明所述矽聚醚是通過含氫矽油和不飽和聚醚反應製得，製備過程中選用氯鉬酸作為催化劑，反應溫度為80 200°C，該反應選擇在溶劑中進行，該溶劑包括苯、甲苯或二甲苯。所述矽聚醚在25 °C下的平均粘度為10 30，OOOmPa S，優選為100 3，OOOmPa S。矽聚醚的結構式如下MDa(MeYSiO)bM其中M為鏈節R3Si01/2，D為鏈節R2Si02/2，R相同或不同，選自氫原子、一價的取代或非取代的碳原子數為I 20的烴基；漁為甲基；Y的結構式為_ (CH2)zO (EO)g(P0)hK，K為封端基團，選自氫原子、甲基、乙基、丙基、丁基；下標a,b,z,g,h為聚合度，a為10 500的整數，b為I 50的整數，z為2 6的整數，g為I 36整數，h為0 20的整數。用量為有機矽乳液總量的2 15%。E.有機溶劑所述有機溶劑為醇醚類溶劑，結構式為H(CH2)nO(H(CH2)cCHCH2O)111H
權利要求
1.一種降低有機矽乳液粘度的方法，其特徵在於將矽聚醚、有機溶劑和水先復配後，用作有機矽乳液製備過程中的稀釋劑，製備的有機矽乳液由以下組分組成 A.消泡活性物，組分為聚矽氧烷、疏水二氧化矽、有機矽樹脂、偶聯劑、矽聚醚和催化齊U，用量為有機矽乳液總質量的10 20% ； B.乳化劑，為非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑，單獨使用或混合使用，乳化劑的用量為有機矽乳液總質量的10 20% ; C.去離子水，用量為有機矽乳液總質量的50 65%； D.矽聚醚，用量為有機矽乳液總量的2 15%; E.有機溶劑，為醇醚類溶劑，結構式如下H(CH2)nO(H(CH2)cCHCH2O)mH 式中c為0或l,n為0 12的整數,m為I 5的整數；有機溶劑的用量為有機娃乳液總量的2 8% ; 所述的一種降低有機矽乳液粘度的方法如下 (1)將矽聚醚、有機溶劑和去離子水在常溫下混合均勻，得到無色透明溶液； (2)將消泡活性物和乳化劑在60 80°C混合0.I 2h，然後在60 80°C向其中加入去離子水，得到攪拌均勻的混合物； (3)將混合物通過均質設備均質化後，用(I)所得到的溶液稀釋至所需含固量的有機娃乳液。
2.權利要求I所述的一種降低有機矽乳液粘度的方法，其中矽聚醚的結構通式為MDa(MeYSiO)bM 式中M為鏈節R3Si01/2，D為鏈節R2Si02/2，R相同或不同，選自氫原子、一價的取代或非取代的碳原子數為I 20的烴基；漁為甲基；Y的結構式為_ (CH2)zO (EO)g (P0)hK，K為封端基團，選自氫原子、甲基、乙基、丙基、丁基；下標a, b, z, g, h為聚合度，a為10 500的整數，b為I 50的整數，z為2 6的整數，g為I 36整數，h為0 20的整數。
全文摘要
一種降低有機矽乳液粘度的方法，通過以矽聚醚、有機溶劑和水先復配，再用作有機矽乳液製備過程中的稀釋劑，由於矽聚醚具有乳化和消泡作用以及有機溶劑具有分散作用，使得到的有機矽乳液的粘度大大降低，在起泡體系中能快速分散，鋪展在液面上，使與泡沫接觸的乳液粒子分布均勻，提高了與泡沫的接觸面積，從而提高了消抑泡性能；同時由於粘度低，在現場很容易稀釋，減少了由於過度攪拌而破乳產生「矽斑」的問題，最終提高了其安全性能。
文檔編號C08G81/00GK102718978SQ20121024019
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月12日 優先權日2012年7月12日
發明者吳飛, 曹添, 眭花蘭, 黃偉 申請人:南京四新科技應用研究所有限公司