耐酸碱有机硅复合消泡剂及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有机硅消泡剂，特别是一种耐酸碱有机硅复合消泡剂及制备方 法。
【背景技术】
[0002] 在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫，这些泡沫影响工业生产流程，影响产 品性能质量，甚至导致生产无法正常进行，解决这些泡沫对生产过程的不利影响就需要消 除泡沫和抑制泡沫的产生，加入消泡剂是一种既简便、又经济的消泡方式。
[0003] 现有的消泡剂种类较多，有的消泡剂在强酸强碱环境下化学性质不稳定、安全性 能不高，甚至对设备工艺产生较大影响。
[0004] 另一方面，现有消泡剂体系含乳化剂及无机盐类物质较多，此类物质对产品生产 中其他助剂产生较大影响，导致废水中COD含量较高。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种强酸碱环境长时间保持良好消泡效果的耐酸碱有机 硅复合消泡剂及制备方法。
[0006] 本发明耐酸碱有机硅复合消泡剂采用如下技术方案： 一种耐酸碱有机硅复合消泡剂，由如下重量份的各组分配置组成：聚硅氧烷 9. 0 - 40. 0;纳米二氧化硅0.3 - 1.5;增稠剂0.5 - 2.0;复合乳化剂0 - 7.0;低分子醇类0.5 -2. 5;硅烷偶联剂0.05 -0.40;碱性催化剂0.02 - 0.10;酸性终止剂0 - 0.15;水50 -90;媒介物料0- 1.5;所述聚硅氧烷由选自如下组分的其中之一或两者以上的混合物：惰 性有机聚硅氧烷混合物A、活性有机硅聚硅氧烷混合物B、改性聚硅氧烷混合物C、高官能度 聚硅氧烷混合物D。
[0007] 上述耐酸碱有机硅复合消泡剂的优选方案是： 所述惰性有机聚硅氧烷混合物A，份数6-30,其分子式是：
【主权项】
1. 一种耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：由如下重量份的各组分配置组成：聚 硅氧烷9. O - 40.0 ;纳米二氧化硅0. 3 - 1. 5 ;增稠剂0. 5 - 2. O ;复合乳化剂O - 7. O ;低 分子醇类〇. 5 - 2. 5 ;硅烷偶联剂0. 05 -0. 40 ;碱性催化剂0. 02 - 0. 10 ;酸性终止剂0 -0. 15 ;水50 - 90 ;媒介物料0- 1. 5 ;所述聚硅氧烷由选自如下组分的其中之一或两者以 上的混合物：惰性有机聚硅氧烷混合物A、活性有机硅聚硅氧烷混合物B、改性聚硅氧烷混 合物C、高官能度聚硅氧烷混合物D。
2. 根据权利要求1所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：所述惰性有机聚硅 氧烧混合物A，份数6-30,其分子式是：
其中R:为甲基，R'为C1-C18烷基、芳烃或其他惰性取代基；a、b取值为0, 1，2,且 a+b=2〇
3. 根据权利要求1或2所述耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：惰性有机聚硅 氧烷混合物A含有至少两种组分，有一种组分粘度在100~500厘斯，另一种组分粘度在 750~10000厘斯。
4. 根据权利要求1所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：所述活性有机硅聚 硅氧烷混合物B，份数1. 5-15,其分子式是：
其中：R为C1-C18烷基、芳烃或其他惰性取代基；R'部分或全部为烷基、芳烃，可存在部 分活性基团：_R"" OH、R"" X、-R"" COOH、-R"" COH、-R"" OR、-R"" 順2或-R"" NHR""，X 表示 卤原子、R""代表C0-C4有机基团；R' '及R"'至少一个为OH ;a、b取值为0, 1，2,且a+b=2。
5. 根据权利要求4所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：至少有一种R"及 R"'均为OH且粘度在2000-100000厘斯的组分。
6. 根据权利要求1所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：所述改性聚硅氧烷 混合物C，份数0. 5-4,其分子式是：
其中：R为C1-C5烷基、芳烃或其他惰性取代基；R'部分或全部为聚环氧乙烷（EO)环氧 丙烷（P0)，其中 EO :Ρ0=0· 4-2. 5,可存在部分活性基团：-R""0H、R""X、-R""C00H、-R""C0H、 -尺""(《、-1?""順2、或-1?""順1?""3表示卤原子、1?""代表〇)-04有机基团；1?"及1?'"为1?或 R'中的任意一结构；a、b取值为0，1，2,且a+b=2。
7. 根据权利要求6所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：至少有一种聚醚链 接比例超过30%，Ε0:Ρ0 > 2的组分，且混合物中比例不低于30%。
8. 根据权利要求1所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：所述高官能度聚硅 氧烷混合物0，份数0.1-1.5，其分子式是：1^'1^0(4_3_ 13)/2;其中：1?为(：1-05烷基、芳烃或 其他惰性取代基；R'部分或全部为-OH，可存在部分活性基团：-R"0H、R"X、-R"C00H、-R"C0H 、-R"0R、-R"NH2、或-R"NHR""，X表示卤原子、R"代表C0-C4有机基团；a、b取值在0-1. 5 之间，且l〈a+b < 2。
9. 根据权利要求1所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：所述媒介物料为低 沸点的聚硅氧烷组分；溶剂为溶剂油、石油醚、甲苯及各类液态石油烃中的一种或几种。
10. 根据权利要求6所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：改性聚硅氧烷混合 物C能够完全溶于媒介物料中，媒介物料选用低沸点聚硅氧烷或甲苯、二甲苯类溶剂。
11. 根据权利要求1所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：所述增稠剂为纤 维素系列或聚丙烯酸系列中的一种或几种：羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素 钠、聚丙烯酸或聚丙烯酸钠。
12. 根据权利要求1所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：所述复合乳化剂为 司盘系列乳化剂、吐温系列乳化剂、异构醇类乳化剂、OP系列乳化剂中一种或几种，复配乳 化剂HLB值为7-12。
13. 根据权利要求1所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：所述低分子醇类， 选用甲醇、乙醇、丙醇、丁醇及其异构体中的一种或几种。
14. 根据权利要求1所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：所述碱性催化剂为 无机强碱或有机强碱。
15. 根据权利要求1所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：所述酸性终止剂是 多元中强酸。
16. 根据权利要求1所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：所述纳米二氧化硅 经过疏水表面处理，比表面积为100-400 m2 /g。
17. 根据权利要求1所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂，其特征在于：所述硅烷偶联 剂其分子式是：RaSi(0R'） 4_a，其中：R为C1-C5烷基、芳烃、其他惰性取代基或活性取代 基：-R"0H、-R"X、-R"0R、-R"NH 2、或-R"NHR""，X 表示卤原子、R" 代表 C0-C4 有机基团； R'为C1-C4烷基，a取值在0、1、2。
18. -种如权利要求1-17任意一项所述的耐酸碱有机硅复合消泡剂制备方法，其特 征在于：取聚硅氧烷中的一种或几种、硅烷偶联剂、纳米二氧化硅加入反应釜，常温搅拌 0. 5-1小时混合均匀；升温至100-130°C，加入碱性催化剂反应1-3小时后，加入酸性终止 剂；升温至180_200°C，继续混合2-4小时，将物料中部分或全部媒介物料真空脱出并回收； 冷却至20-50°C，加入不同于初始加入聚硅氧烷中的任意一种或几种、复配乳化剂，搅拌 0. 5-2小时；维持20-50°C缓慢加入预先溶于水中的增稠剂、低分子醇类，即得。
19. 根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于：常温混合过程中加入改性聚硅氧 烷混合物C ;改性聚硅氧烷混合物C选用Si-OH、Si-ROH基团。
20. 根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于：取聚硅氧烷中的惰性有机聚硅 氧烷混合物A、活性有机硅聚硅氧烷混合物B以及高官能度聚硅氧烷混合物D的媒介物 料溶解物、硅烷偶联剂、纳米二氧化硅加入反应釜，常温搅拌〇. 5-1小时混合均匀；升温至 100-130°C，加入碱性催化剂反应1-3小时后，加入酸性终止剂；升温至180-200°C，继续混 合2-4小时，将物料中部分或全部媒介物料真空脱出并回收；冷却至20-50°C，加入改性聚 硅氧烷混合物C、复配乳化剂，搅拌0. 5-2小时；维持20-50°C缓慢加入预先溶于水中的增稠 剂、低分子醇类，即得。
21. 根据权利要求18或20所述的制备方法，其特征在于：直接加入碱性催化剂或溶解 后加入碱性催化剂。
22. 根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于：碱性催化剂选用有机强碱，则酸性 终止剂加入量为0。
23. -种如权利要求1至17中任意一项所述的制备方法，其特征在于：取聚硅氧烷中 的任意一种、硅烷偶联剂、纳米二氧化硅加入反应釜，常温搅拌0. 5-1小时混合均匀；升温 至100-130°C，加入碱性催化剂反应1-3小时后，加入酸性终止剂；升温至180-200°C，继续 混合2-4小时，将物料中部分或全部媒介物料真空脱出并回收；冷却至20-50°C，直接加入 混合物C、复配乳化剂、预先溶于适量水中的增稠剂、低分子醇类，再加入余量水得粗乳液， 粗乳液经高剪切机械乳化，即得。
【专利摘要】本发明涉及一种有机硅消泡剂，特别是耐酸碱有机硅复合消泡剂及制备方法。由如下重量份的各组分组成：聚硅氧烷9.0 - 40.0；纳米二氧化硅0.3 - 1.5；增稠剂0.5 - 2.0；复合乳化剂0 - 7.0；低分子醇类0.5 - 2.5；硅烷偶联剂0.05 -0.40；碱性催化剂0.02 - 0.10；酸性终止剂0 - 0.15；水50 – 90；媒介物料0- 1.5；所述聚硅氧烷由选自如下组分的其中之一或两者以上的混合物：惰性有机聚硅氧烷混合物A、活性有机硅聚硅氧烷混合物B、改性聚硅氧烷混合物C、高官能度聚硅氧烷混合物D。广泛用于化纤、造纸行业，具有极强的脱泡能力，在酸碱体系中化学性质稳定。
【IPC分类】B01D19-04
【公开号】CN104874208
【申请号】CN201410739807
【发明人】李晓明, 王志杰, 郭文涛, 陈春江, 孙长江, 李献起, 张健, 赵由春, 李全昶, 王春英, 胡质云, 赵磊, 刘秋艳
【申请人】唐山三友硅业有限责任公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2014年12月8日