一种矿物油消泡剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种矿物油消泡剂，在烷基硅油、二氧化硅的体系中引入植物油及其衍生物与矿物油，通过控制烷基硅油的平均碳原子数从而使其与矿物油很好地互溶，且矿物油与植物油及其衍生物的比例控制在1:6~4:7之间，最终有效地解决了涂膜缩孔、缩边、凹陷的问题，同时也提高消泡剂的消抑泡性能和稳定性。
【专利说明】一种矿物油消泡剂
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种消泡剂。更详细的说，是涉及一种适合水性建筑涂料用的消泡剂。
【背景技术】
[0002] 消泡剂作为一种精细化学品，被广泛的应用于各种行业，消泡剂的使用不仅需要 满足自身的稳定性与良好的消抑泡性能，同时要满足与起泡体系有着良好的相容性。目前 水性建筑涂料行业所用消泡剂主要分为有机硅与矿物油两大类，但是有机硅产品与水性体 系相容性不好，且容易造成涂层缩孔、缩边等问题；而矿物油类消泡剂主要由矿物油、脂肪 酸金属皂、脂肪酸酰胺、脂肪醇以及聚醚组成，在水性体系中分散性好；虽然相容性比有机 硅消泡剂好，但是在消抑泡性能方面有一定的不足。
[0003] 专利CN200510088437. 6介绍了一种以三种不同结构的烃为载体、脂肪酸铝和二 氧化硅为主要消泡物质的涂料消泡剂，但其中引入了一些取代基为2~6碳原子数的烷基 改性硅油时，容易引起涂层缺陷；CN201010584403. 7介绍了一种含脂肪酸铝和脂肪酸酰胺 的消泡剂的加工方法，CN 200910232532. 7、CN201010550336. 7、CN201010549369 都介绍 了含有二氧化硅的消泡剂，但都没有提到以二氧化硅为消泡组分的消泡剂的稳定性差和 涂层缺陷问题，也没有提到以二氧化硅和矿物油为主的消泡剂的消抑泡能力不足的问题； CN101310814介绍了一种矿物油与硅脂的消泡体系，提高了消抑泡能力，但是其用于水性涂 料中时会引起严重的缩孔缩边问题。文献《大豆油的改性及在消泡剂中的应用》介绍了在一 定范围内矿物油与大豆油的复配提高了消泡剂体系的稳定性，但是没能解决以烷基硅油、 疏水二氧化硅为活性组分的消泡体系带来的相容性差、稳定性差、消抑泡性能差、涂层质量 不佳等一系列问题。
[0004] 此外，过去的消泡剂以矿物油为载体，脂肪酸金属皂为主要活性物，加入聚醚、改 性聚醚、硅油、改性硅油来增加其消抑泡性能，但是同时影响了其涂层的外观、质量。
【发明内容】
[0005] 本发明在烷基硅油、二氧化硅的体系中引入植物油及其衍生物与矿物油，通过控 制烷基硅油的平均碳原子数从而使其与矿物油很好地互溶，且矿物油与植物油及其衍生物 的比例控制在1:6~4:7之间，最终有效地解决了涂膜缩孔、缩边、凹陷的问题，同时也提高 消泡剂的消抑泡性能和稳定性。
[0006] 技术方案 本发明的消泡剂由以下成分组成： 载体 所述载体由矿物油、植物油及其衍生物组成。
[0007] 矿物油是通过物理蒸馏方法从石油中提炼而成的基础油，加工流程是在原油提炼 过程中，在分馏出有用的轻物质后，残留的塔底油再经提炼而成，其矿物油多数由烷烃、芳 烃、环烷烃、部分烯烃组成。所述的矿物油选自40°C时的运动粘度为l~40mm 2/s的矿物油， 考虑到与烷基硅油的混溶性与消抑泡性能，优选40°C的运动粘度为2~10mm2/s的矿物油，选 自白油、液錯、烧基苯。
[0008] 所述植物油及其衍生物都是具有脂结构的一类物质，选自蓖麻油、大豆油、棕榈 油、菜籽油、亚麻油以及它们的衍生物，其中植物油的衍生物包括植物油的环氧化化合物、 植物油的酰胺化化合物，其中植物油的衍生物可以单独使用或者混合使用。
[0009] 所述矿物油与植物油及其衍生物的比例控制在1:6~4:7之间，载体用量为消泡剂 总质量的80-95%。
[0010] 脂肪酸金属皂 脂肪酸金属皂包括脂肪酸的镁盐、铝盐、钙盐、锌盐中的一种或多种。优选脂肪酸铝，可 以是单脂肪酸铝、双脂肪酸铝中的一种或两种按任意比例混合。
[0011] 单脂肪酸铝包括丁酸铝、辛酸铝、十四烷酸铝、十五烷酸铝、十六烷酸铝、十七烷 酸铝、十八烷酸铝、十九烷酸铝、二十烷酸铝、二十二烷酸铝、三十烷酸铝、十四碳烯酸铝、 二十二碳烯酸铝、亚麻酸铝。优选辛酸铝、十六烷酸铝、十八烷酸铝、二十二烷酸铝。
[0012] 双脂肪酸铝包括二丁酸铝、二辛酸铝、二(十四烷酸）铝、二(十五烷酸）铝、二(十六 烷酸)铝、二(十七烷酸)铝、二(十八烷酸)铝、二(十九烷酸)铝、二(二十烷酸)铝、二(二十二 烷酸）铝、三十烷酸铝、二(十六碳烯酸）铝、二(十八碳烯酸）铝以及亚油酸铝。优选二辛酸 铝、二(十六烷酸）铝、二(十八烷酸）铝、二(二十二烷酸）铝。
[0013] 单脂肪酸铝与双脂肪酸铝的脂肪酸碳原子数为4-30,优选8-24,特别优选为 14-22,当碳原子数在该范围时可进一步提高消抑泡性能。用量为消泡剂总量的2~8%。
[0014] 烷基硅油 烧基娃油为如下结构：
【权利要求】
1. 一种矿物油消泡剂，其特征在于，由以下组分组成： a、 载体，包括矿物油、植物油及其衍生物，矿物油选自白油、液蜡、烷基苯，植物油及其 衍生物选自蓖麻油、棕榈油、菜籽油、大豆油、亚麻油及其衍生物，矿物油与植物及其衍生物 的比例控制在1:6~4:7之间，载体用量为消泡剂总质量的80-95% ; b、 脂肪酸金属皂，为脂肪酸铝，可以是单脂肪酸铝、双脂肪酸铝中的一种或两种按任意 比例混合，用量为消泡剂总量的2~8% ; c、 烷基硅油，结构如下
其中基团R为选自4-40个碳原子的烷基，优选10-30个碳原子的烷基，下标m是10~100 的整数，n是20~300的整数，在25°C的动力粘度为100~3000mPa?s，烷基硅油的碳原子平 均数要求在1. 2~12. 8之间，烷基硅油的含量为消泡剂总量的0. 5-5% ; d、 消泡助剂，选自脂肪醇、脂肪酸、脂肪酸酯，单独使用或混合使用，消泡助剂的总用量 为消泡剂总量的〇. 1~5% ; e、 疏水二氧化硅，比表面积为20~500m2/g，用量为消泡剂总量的0. 1~1% ; f、 乳化剂，为阴离子和非离子型表面活性剂，二者单独使用或混合使用，单独使用，选 用非离子表面活性剂，乳化剂用量为消泡剂用量的1~15%。
2. 根据权利要求1所述的一种矿物油消泡剂，其特征在于单脂肪酸铝与双脂肪酸铝的 脂肪酸碳原子数为4-30。
3. 根据权利要求1所述的一种矿物油消泡剂，其特征在于非离子型表面活性剂亲水亲 油平衡值为8 ~10。
4. 一种权利要求1-4中任何一项所述的矿物油消泡剂的制备方法，其特征在于包括以 下步骤： 首先将烷基硅油、二氧化硅在高速分散机下以2000rpm转速高速分散lOmin，并升温 至100~160°C，保温0. 5~2h得到混合物A，且在25°C下运动粘度达到3000-8000mPa?s; S将矿物油和植物油及其衍生物加入到容器中，在不断搅拌下加入脂肪酸金属皂、消泡助 剂与混合物A，且至少搅拌10~30min，使体系分散均匀，紧接着再缓慢升温至140°C~180°C 之间，并保温〇. 5~3h;然后开始降温至40°C~80°C之间，加入乳化剂，并持续搅拌60min，得 到混合物B;S室温条件下，将混合物B经过高速分散机3000rpm转速分散直至微粒粒径范 围在5~20iim，即得本发明的消泡剂。
【文档编号】C09D7/12GK104479439SQ201410739657
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】张振, 张钟元, 曹添, 吴飞 申请人:南京四新科技应用研究所有限公司