一種高效複合型消泡劑及其製備方法與流程
2023-12-04 03:57:06 3
本發明涉及消泡劑合成技術領域，尤其涉及一種高效複合型消泡劑及其製備方法。
背景技術：
在工業生產中，會產生大量的泡沫，給生產加工帶來各種各樣的麻煩，例如：生產能力大大限制、造成原料和產品的浪費、延長生產的反應周期、影響產品品質、汙染環境等等。因此在工業生產中必須要消除泡沫，最常用的方法是加入消泡劑，消泡劑的種類很多，效果最好的是有機矽消泡劑，但有機矽的疏水性能非常強，造成純的有機矽消泡劑在使用中容易產生矽斑、縮孔、團聚等現象，在水性油墨、紡織印染、造紙等行業無法使用。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明提出了一種分散效果好、消泡和抑泡能力強的高效複合型消泡劑及其製備方法。
本發明的技術方案是這樣實現的：一方面，本發明提供了一種高效複合型消泡劑，其包括以下質量份數的組分，
聚二甲基矽氧烷 3-7份；
長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷 12-18份；
聚醚改性聚二甲基矽氧烷 8-12份；
水 50-70份；
山梨醇酐單硬脂酸脂 1-5份；
單，雙甘油脂肪酸酯 1-5份；
失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚 0.5-1.5份；
二氧化矽 0.5-1.5份；
羧甲基纖維素鈉 0.5-1.5份。
在以上技術方案的基礎上，優選的，所述高效複合型消泡劑包括以下質量份數的組分，
聚二甲基矽氧烷 5份；
長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷 15份；
聚醚改性聚二甲基矽氧烷 10份；
水 60份；
山梨醇酐單硬脂酸脂 3份；
單，雙甘油脂肪酸酯 3份；
失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚 1份；
二氧化矽 1份；
羧甲基纖維素鈉 1份。
本發明第二方面提供了第一方面所述高效複合型消泡劑的製備方法，其包括以下步驟，
S1，將羧甲基纖維素鈉與水混合，升溫到70-90℃，使羧甲基纖維素鈉完全溶解，得到增稠劑水溶液；
S2，將聚二甲基矽氧烷、長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷、聚醚改性聚二甲基矽氧烷、山梨醇酐單硬脂酸脂、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、單，雙甘油脂肪酸酯和二氧化矽，一起投入反應釜內，升溫到60-70℃，攪拌保溫0.5-1.5小時,緩慢滴入步驟S1得到的增稠劑水溶液,攪拌保溫0.5-1.5小時,冷卻，過濾即得到高效複合型消泡劑成品。
在以上技術方案的基礎上，優選的，所述長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷的製備包括以下步驟，將含氫量為0.2-0.8的含氫矽油和16烯烴，一起投入反應釜內，升溫到85-95℃，抽真空脫水0.4-0.6小時，然後升溫到120-140℃之間反應2-4小時，即製得長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷。
在以上技術方案的基礎上，優選的，所述聚醚改性聚二甲基矽氧烷的製備包括以下步驟，將含氫量為0.2-0.8的含氫矽油和烯丙醇聚氧烷基醚，一起投入反應釜內，升溫到85-95℃，抽真空脫水0.4-0.6小時，然後升溫到120-140℃之間反應2-4小時，即製得聚醚改性聚二甲基矽氧烷。
所述二氧化矽的製備包括以下步驟，
首先，將二氧化矽固體粉末和甲苯混合併均勻分散後加入反應器，將升溫至60-100℃，加入γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷，繼續攪拌並反應20-40分鐘後，使溫度升至100-140℃並回流3-6小時，使反應充分進行；
其次，使溫度降至60-100℃，加入硬脂酸醯胺，攪拌下反應1-4小時，使二氧化矽表面達到超疏水；分離、乾燥：
最後，用溶劑洗滌並過濾，去除甲苯及剩餘的反應物並真空乾燥得到超疏水二氧化矽。
本發明的高效複合型消泡劑及其製備方法相對於現有技術具有以下有益效果：本發明使用改性聚矽氧烷作為主消泡成份，通過引入親水基團在聚矽氧烷上，改善了與發泡體系的相容性，並提高了產品的分散能力，避免了使用純有機矽消泡劑帶來的各種弊端，並且能夠顯著提高產品的消泡和抑泡能力。
具體實施方式
下面將結合本發明實施方式，對本發明技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本發明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基於本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1
本實施例的高效複合型消泡劑，其原料配方如下：
聚二甲基矽氧烷 3kg；
長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷 12kg；
聚醚改性聚二甲基矽氧烷 8kg；
水 50kg；
山梨醇酐單硬脂酸脂 1kg；
單，雙甘油脂肪酸酯 1kg；
失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚 0.5kg；
二氧化矽 0.5kg；
羧甲基纖維素鈉 0.5kg。
製備過程如下：
首先，製備長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷。將含氫量為0.2的含氫矽油和16烯烴，一起投入反應釜內，升溫到85℃，抽真空脫水0.4小時，然後升溫到120℃反應2小時，即製得長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷。
其次，製備聚醚改性聚二甲基矽氧烷。將含氫量為0.2的含氫矽油和烯丙醇聚氧烷基醚，一起投入反應釜內，升溫到85℃，抽真空脫水0.4小時，然後升溫到120℃反應2小時，即製得聚醚改性聚二甲基矽氧烷。
再次，製備二氧化矽。將二氧化矽固體粉末和甲苯混合併均勻分散後加入反應器，將升溫至60℃，加入γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷，繼續攪拌並反應20分鐘後，使溫度升至100℃並回流3小時，使反應充分進行；使溫度降至60℃，加入硬脂酸醯胺，攪拌下反應1小時，使二氧化矽表面達到超疏水；分離、乾燥：用溶劑洗滌並過濾，去除甲苯及剩餘的反應物並真空乾燥得到超疏水二氧化矽。
然後，將羧甲基纖維素鈉與水混合，升溫到70℃，使羧甲基纖維素鈉完全溶解，得到增稠劑水溶液。
最後，將聚二甲基矽氧烷、長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷、聚醚改性聚二甲基矽氧烷、山梨醇酐單硬脂酸脂、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、單，雙甘油脂肪酸酯和二氧化矽，一起投入反應釜內，升溫到60℃，調整攪拌轉速到600轉/分,保溫0.5小時,緩慢滴入增稠劑水溶液,調整攪拌的轉速到1000轉/分，保溫0.5小時,冷卻，過濾即得到高效複合型消泡劑成品。
實施例2
本實施例的高效複合型消泡劑，其原料配方如下：
聚二甲基矽氧烷 5kg；
長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷 15kg；
聚醚改性聚二甲基矽氧烷 10kg；
水 60kg；
山梨醇酐單硬脂酸脂 3kg；
單，雙甘油脂肪酸酯 3kg；
失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚 1kg；
二氧化矽 1kg；
羧甲基纖維素鈉 1kg。
製備過程如下：
首先，製備長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷。將含氫量為0.5的含氫矽油和16烯烴，一起投入反應釜內，升溫到90℃，抽真空脫水0.5小時，然後升溫到130℃反應3小時，即製得長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷。
其次，製備聚醚改性聚二甲基矽氧烷。將含氫量為0.5的含氫矽油和烯丙醇聚氧烷基醚，一起投入反應釜內，升溫到90℃，抽真空脫水0.5小時，然後升溫到130℃反應3小時，即製得聚醚改性聚二甲基矽氧烷。
再次，製備二氧化矽。將二氧化矽固體粉末和甲苯混合併均勻分散後加入反應器，將升溫至80℃，加入γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷，繼續攪拌並反應30分鐘後，使溫度升至120℃並回流5小時，使反應充分進行；使溫度降至80℃，加入硬脂酸醯胺，攪拌下反應3小時，使二氧化矽表面達到超疏水；分離、乾燥：用溶劑洗滌並過濾，去除甲苯及剩餘的反應物並真空乾燥得到超疏水二氧化矽。
然後，將羧甲基纖維素鈉與水混合，升溫到80℃，使羧甲基纖維素鈉完全溶解，得到增稠劑水溶液。
最後，將聚二甲基矽氧烷、長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷、聚醚改性聚二甲基矽氧烷、山梨醇酐單硬脂酸脂、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、單，雙甘油脂肪酸酯和二氧化矽，一起投入反應釜內，升溫到65℃，調整攪拌轉速到600轉/分,保溫1小時,緩慢滴入增稠劑水溶液,調整攪拌的轉速到1100轉/分，保溫1小時,冷卻，過濾即得到高效複合型消泡劑成品。
實施例3
本實施例的高效複合型消泡劑，其原料配方如下：
聚二甲基矽氧烷 7kg；
長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷 18kg；
聚醚改性聚二甲基矽氧烷 12kg；
水 70kg；
山梨醇酐單硬脂酸脂 5kg；
單，雙甘油脂肪酸酯 5kg；
失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚 1.5kg；
二氧化矽 1.5kg；
羧甲基纖維素鈉 1.5kg。
製備過程如下：
首先，製備長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷。將含氫量為0.8的含氫矽油和16烯烴，一起投入反應釜內，升溫到95℃，抽真空脫水0.6小時，然後升溫到140℃反應4小時，即製得長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷。
其次，製備聚醚改性聚二甲基矽氧烷。將含氫量為0.8的含氫矽油和烯丙醇聚氧烷基醚，一起投入反應釜內，升溫到95℃，抽真空脫水0.6小時，然後升溫到140℃之間反應4小時，即製得聚醚改性聚二甲基矽氧烷。
再次，製備二氧化矽。將二氧化矽固體粉末和甲苯混合併均勻分散後加入反應器，將升溫至100℃，加入γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷，繼續攪拌並反應40分鐘後，使溫度升至140℃並回流6小時，使反應充分進行；使溫度降至100℃，加入硬脂酸醯胺，攪拌下反應4小時，使二氧化矽表面達到超疏水；分離、乾燥：用溶劑洗滌並過濾，去除甲苯及剩餘的反應物並真空乾燥得到超疏水二氧化矽。
然後，將羧甲基纖維素鈉與水混合，升溫到90℃，使羧甲基纖維素鈉完全溶解，得到增稠劑水溶液。
最後，將聚二甲基矽氧烷、長鏈烷基改性聚二甲基矽氧烷、聚醚改性聚二甲基矽氧烷、山梨醇酐單硬脂酸脂、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、單，雙甘油脂肪酸酯和二氧化矽，一起投入反應釜內，升溫到70℃，調整攪拌轉速到600轉/分,保溫1.5小時,緩慢滴入增稠劑水溶液,調整攪拌的轉速到1100轉/分，保溫1.5小時,冷卻，過濾即得到高效複合型消泡劑成品。
以上所述僅為本發明的較佳實施方式而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。