一种水性涂料消泡剂及其制备方法与流程

一种水性涂料消泡剂及其制备方法
【技术领域】
1.发明属于化工领域，具体涉及一种水性涂料消泡剂及其制备方法。


背景技术：

2.水性涂料消泡剂是有机聚醚酯、矿物油、聚醚改性硅油、醇复合型产品，不会产生表面缺陷或影响成膜性，对水性涂料体系有特别效果。
3.合成树脂出现以后，水性涂料获得迅速发展；水性涂料不仅以合成材料代替植物油，提高了涂料性能，而且解决了涂料施工中溶剂气体带来的危害；此外，由于石油危机、防止环境污染、注意生态保护，都进一步促使水性涂料的迅速发展。
4.水性涂料是容易起泡的体系，目前，市面的涂料消泡剂主要以聚酯酯类，聚醚改性硅油类、醇复合型等为主；现有消泡剂，产品种类众多，产品价格偏高，性能参差不齐，从而给涂料生产厂家选用、使用消泡剂造成困扰；本专利涉及的产品技术，原料易得，性能优良并具有良好的性价优势。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明的消泡剂具有消泡速度快、消泡能力强、抑泡时间长的特点，在高温、强酸体系中有特殊的优良性能。
6.为解决上述问题，本发明提出一种水性涂料消泡剂，所述水性涂料消泡剂组成包括如下重量份数的原料：金属皂30～60份、催化剂1～5份、固体分散剂5～10份、聚醚二元醇15～40份、聚醚三元醇15～40份、工业油800-1000份及乳化剂8～20份；所述金属皂包括棕榈酸钾、硬脂酸锌、硬脂酸铝、亚油酸镁、油酸钙；所述二元醇的分子量为2000～3000，通式为所述聚醚三元醇的分子量为4000～6000；所述的固体分散剂为亲水白炭黑或疏水白炭黑。
7.进一步的，所述聚醚二元醇的制备方法如下：将乙二醇、环氧丙烷和氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温，增压，反应12h，加入环氧乙烷，反应6h，恒温老化3h，抽真空，得粗聚醚二元醇，向粗聚醚二元醇中加入草酸中和，再加入活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机压滤，得聚醚二元醇。
8.进一步的，所述乙二醇20份、环氧丙烷80份、氢氧化钾1份，搅拌升温至130℃，增压至0.9mpa。
9.进一步的，所述环氧乙烷30份，温度为120℃、压力为0.5mpa的条件下，反应6h。
10.进一步的，所述抽真空在温度为100℃、真空度为-800mmhg的条件下进行。
11.进一步的，所述草酸0.5份，活性炭5份，板框压滤机压力为0.2mpa。
12.进一步的，所述聚醚三元醇的制备方法如下：将甘油、环氧丙烷和氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温，增压，反应12h；然后加入环氧乙烷，反应6h，恒温老化10h；抽真空，得粗聚醚三元醇；向粗聚醚三元醇中加入草酸中和，再加入活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚三元醇。
13.进一步的，所述水性涂料消泡剂的制备方法如下：将烷基苯油、硬脂酸锌、聚醚二元醇、聚醚三元醇投入反应釜内，釜内通氮气，反应釜开始升温；升温至120℃保温3小时；保温结束后，继续升温150℃保温2小时，保温结束后，降温；降温至110-120℃加入亲水白炭黑，继续保温2小时；保温结束后降温，温度降低至60℃加入乳化剂tx系列、np系列；自然降温至常温，检测合格出料。
14.再者，本发明的消泡剂具有消泡速度快、消泡能力强、抑泡时间长的特点，在高温、强酸体系中有特殊的优良性能。
【附图说明】
15.图1是本发明的实验性能验证结果表。
【具体实施方式】
16.本发明要解决的技术问题是提供一种水性涂料消泡剂及其制备方法，用以消除水性涂料加工过程中产生的泡沫。
17.水性涂料消泡剂组成包括如下重量份数的原料：金属皂30～60份、催化剂1～5份、固体分散剂5～10份、聚醚二元醇15～40份、聚醚三元醇15～40份、工业油800-1000份及乳化剂8～20份；所述金属皂包括棕榈酸钾、硬脂酸锌、硬脂酸铝、亚油酸镁、油酸钙；所述二元醇的分子量为2000～3000，通式为所述聚醚三元醇的分子量为4000～6000；所述的工业油包括纯矿物油、聚醚合成油、烷基苯油等，矿物油所述的乳化剂包括tx、by、el、司盘、吐温、聚醚改性硅油的一种或几种；所述的固体分散剂为亲水白炭黑、疏水白炭黑等；本发明的消泡剂具有消泡速度快、消泡能力强、抑泡时间长的特点；在高温、强酸体系中有特殊的性能。
18.本发明的消泡剂具有消泡速度快、消泡能力强、抑泡时间长的特点；在高温、强酸体系中有特殊的性能。
19.实施例1
20.本实例提供一种水性涂料消泡剂及其制备方法，其组成包括如下重量份数的原料：棕榈酸钾30份、聚醚二元醇25份、聚醚三元醇30份、亲水白炭黑10份、司盘5份、吐温5份和工业白油15#800份；
21.上述聚醚二元醇的制备方法为：将重量份数为20份的乙二醇、重量份数为80份的环氧丙烷和重量份数为1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至130℃，增压至0.9mpa，反应12h；然后加入重量份数为30份的环氧乙烷，在温度为120℃、压力为0.5mpa的条件下，反应6h；在130℃的条件是恒温老化3h；在温度为100℃、真空度为-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚二元醇；在120℃的条件下，向粗聚醚二元醇中加入重量份数为0.5份的草酸中和，再加入重量份数为5份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚二元醇
22.上述聚醚三元醇的制备方法为：将重量份数为25份的甘油、重量份数为80份的环氧丙烷和重量份数为1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至150℃，增压至0.8mpa，反应12h；然后加入重量份数为40份的环氧乙烷，在温度为120℃，压力为0.5mpa的条件下，反应6h；在温度100℃的条件是恒温老化10h；在温度为130℃、真空度为-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚三元醇；在130℃的条件下，向粗聚醚三元醇中加入重量份数为0.5份的草酸中
和，再加入重量份数为1份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚三元醇。
23.将烷基苯油、硬脂酸锌、聚醚二元醇15份、聚醚三元醇25份投入反应釜内，釜内通氮气，反应釜开始升温；升温至120℃保温3小时；保温结束后，继续升温150℃保温2小时，保温结束后，降温；降温至110-120℃加入亲水白炭黑，继续保温2小时；保温结束后降温，温度降低至60℃加入乳化剂tx系列、np系列；自然降温至常温，检测合格出料。
24.实施例2
25.本实例提供一种水性涂料消泡剂及其制备方法，其组成包括如下重量份数的原料：硬脂酸锌40份、聚醚二元醇15份、聚醚三元醇25份、亲水白炭黑15份、tx系列5份、np系列5份和烷基苯油850份；
26.上述聚醚二元醇的制备方法为：将重量份数为10份的丙二醇、重量份数为100份的环氧丙烷和重量份数为1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至130℃，增压至0.9mpa，反应12h；然后加入重量份数为40份的环氧乙烷，在温度为120℃、压力为0.5mpa的条件下，反应6h；在130℃的条件是恒温老化3h；在温度为100℃、真空度为-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚二元醇；在120℃的条件下，向粗聚醚二元醇中加入重量份数为0.5份的柠檬酸中和，再加入重量份数为5份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚二元醇。
27.上述聚醚三元醇的制备方法为：将重量份数为35份的丙三醇、重量份数为100份的环氧丙烷和重量份数为1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至150℃，增压至0.8mpa，反应12h；然后加入重量份数为20份的环氧乙烷，在温度为120℃，压力为0.5mpa的条件下，反应6h；在温度100℃的条件是恒温老化10h；在温度为130℃、真空度为-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚三元醇；在130℃的条件下，向粗聚醚三元醇中加入重量份数为0.5份的草酸中和，再加入重量份数为1份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚三元醇。
28.将烷基苯油、硬脂酸锌、聚醚二元醇15份、聚醚三元醇25份投入反应釜内，釜内通氮气，反应釜开始升温；升温至120℃保温3小时；保温结束后，继续升温150℃保温2小时，保温结束后，降温；降温至110-120℃加入亲水白炭黑，继续保温2小时；保温结束后降温，温度降低至60℃加入乳化剂tx系列、np系列；自然降温至常温，检测合格出料。
29.实施例3
30.本实例提供一种水性涂料消泡剂及其制备方法，其组成包括如下重量份数的原料：硬脂酸铝45份、聚醚二元醇20份、聚醚三元醇20份、疏水白炭黑15份、聚醚改性硅油5份、by系列5份和医药级白油900份；
31.上述聚醚二元醇的制备方法为：将重量份数为10份的丙二醇、重量份数为100份的环氧丙烷和重量份数为1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至130℃，增压至0.9mpa，反应12h；然后加入重量份数为40份的环氧乙烷，在温度为120℃、压力为0.5mpa的条件下，反应6h；在130℃的条件是恒温老化3h；在温度为100℃、真空度为-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚二元醇；在120℃的条件下，向粗聚醚二元醇中加入重量份数为0.5份的柠檬酸中和，再加入重量份数为5份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚二元醇。
32.上述聚醚三元醇的制备方法为：将重量份数为35份的丙三醇、重量份数为100份的环氧丙烷和重量份数为1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至150℃，增压至0.8mpa，反应12h；然后加入重量份数为20份的环氧乙烷，在温度为120℃，压力为0.5mpa的条件下，反应6h；在温度100℃的条件是恒温老化10h；在温度为130℃、真空度为-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚三元醇；在130℃的条件下，向粗聚醚三元醇中加入重量份数为0.5份的草酸中和，再加入重量份数为1份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚三元醇。
33.将医药级白油、硬脂酸铝、聚醚二元醇、聚醚三元醇投入反应釜内，釜内通氮气，反应釜开始升温；升温至120℃保温3小时；保温结束后，继续升温150℃保温2小时，保温结束后，降温；降温至110-120℃加入疏水白炭黑，继续保温2小时；保温结束后降温，温度降低至60℃加入乳化剂el系列、聚醚改性硅油；自然降温至常温，检测合格出料。
34.实施例4
35.本实例提供一种水性涂料消泡剂及其制备方法，其组成包括如下重量份数的原料：亚油酸镁35份、聚醚二元醇20份、聚醚三元醇20份、疏水白炭黑120份、聚醚改性硅油8份、np系列6份和聚醚合成油800份；
36.上述聚醚二元醇的制备方法为：将重量份数为10份的丙二醇、重量份数为100份的环氧丙烷和重量份数为1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至130℃，增压至0.9mpa，反应12h；然后加入重量份数为40份的环氧乙烷，在温度为120℃、压力为0.5mpa的条件下，反应6h；在130℃的条件是恒温老化3h；在温度为100℃、真空度为-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚二元醇；在120℃的条件下，向粗聚醚二元醇中加入重量份数为0.5份的柠檬酸中和，再加入重量份数为5份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚二元醇。
37.上述聚醚三元醇的制备方法为：将重量份数为35份的丙三醇、重量份数为100份的环氧丙烷和重量份数为1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至150℃，增压至0.8mpa，反应12h；然后加入重量份数为20份的环氧乙烷，在温度为120℃，压力为0.5mpa的条件下，反应6h；在温度100℃的条件是恒温老化10h；在温度为130℃、真空度为-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚三元醇；在130℃的条件下，向粗聚醚三元醇中加入重量份数为0.5份的草酸中和，再加入重量份数为1份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚三元醇。
38.将聚醚合成油、亚油酸镁、聚醚二元醇、聚醚三元醇投入反应釜内，釜内通氮气，反应釜开始升温；升温至120℃保温3小时；保温结束后，继续升温150℃保温2小时，保温结束后，降温；降温至110-120℃加入疏水白炭黑，继续保温2小时；保温结束后降温，温度降低至60℃加入乳化剂np系列、聚醚改性硅油；自然降温至常温，检测合格出料。
39.实施例5
40.本实例提供一种水性涂料消泡剂及其制备方法，其组成包括如下重量份数的原料：油酸钙35份、聚醚二元醇25份、聚醚三元醇15份、疏水白炭黑15份、by系列8份、吐温6份和矿物油5#900份；
41.上述聚醚二元醇的制备方法为：将重量份数为10份的丙二醇、重量份数为100份的环氧丙烷和重量份数为1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至130℃，增压至0.9mpa，反应
12h；然后加入重量份数为40份的环氧乙烷，在温度为120℃、压力为0.5mpa的条件下，反应6h；在130℃的条件是恒温老化3h；在温度为100℃、真空度为-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚二元醇；在120℃的条件下，向粗聚醚二元醇中加入重量份数为0.5份的柠檬酸中和，再加入重量份数为5份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚二元醇。
42.上述聚醚三元醇的制备方法为：将重量份数为35份的丙三醇、重量份数为100份的环氧丙烷和重量份数为1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至150℃，增压至0.8mpa，反应12h；然后加入重量份数为20份的环氧乙烷，在温度为120℃，压力为0.5mpa的条件下，反应6h；在温度100℃的条件是恒温老化10h；在温度为130℃、真空度为-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚三元醇；在130℃的条件下，向粗聚醚三元醇中加入重量份数为0.5份的草酸中和，再加入重量份数为1份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚三元醇。
43.将聚醚合成油、亚油酸镁、聚醚二元醇、聚醚三元醇投入反应釜内，釜内通氮气，反应釜开始升温；升温至120℃保温3小时；保温结束后，继续升温150℃保温2小时，保温结束后，降温；降温至110-120℃加入疏水白炭黑，继续保温2小时；保温结束后降温，温度降低至60℃加入乳化剂np系列、聚醚改性硅油；自然降温至常温，检测合格出料。
44.实验例
45.为了证明消泡剂的性能特作如下试验进行性能验证，消泡性能验证结果如图1所示：
46.用丙烯酸乳液做发泡液，将ph值调至5-7后，将200ml盛入带有准确刻度的1000ml平底量筒中，用瓶塞盖严并夹在120℃振荡机上进行200次振荡，保证量筒中泡沫起满，振荡后迅速取下，立即进行破泡和抑泡性能评价。
47.破泡性能评价：用滴管准确均匀地向量筒上端口加入定量的消泡剂，加完后马上开启秒表，及时记录不同时间的泡高，每个样品平行重复5次。计算其泡高的平均值作为消泡剂性能评价的标准，泡高越高，说明该消泡剂的破泡性能越差，反之，破泡性能越好。
48.抑泡性能评价：记录当时的泡高每个样品平行重复5次，计算其泡高的平均值作为消泡剂抑泡性评价的标准，泡高越高，说明该消泡剂的抑泡性能越差，反之越好。
49.由图1看出，实施例5的抑泡性能和消泡性能都优于其他实施例，同时可以看出实施例5的抑泡性能和消泡性能都优于国内其它厂家的聚醚和有机硅消泡剂。
50.本发明的消泡剂具有消泡速度快、消泡能力强、抑泡时间长的特点，在高温、强酸体系中有特殊的优良性能。
51.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。