聚醚消泡剂及其制备方法
【专利摘要】本发明属于化学助剂领域，具体涉及一种聚醚消泡剂及其制备方法。由以下重量百分比的原料组成：聚氧丙烯氧乙烯甘油醚89％?95％，脂肪高碳醇0.6％?2.1％，硅脂和硅油4％?7.7％，渗透剂0.1％?0.5％、催化剂0.1％?0.2％、扩散剂0.1％?0.2％、稳定剂0.1％?0.3％；硅油的粘度为260mpa.s。本发明消泡剂具有稳定性好、消泡强度高、在消除低毒性的同时，又给发酵过程中的菌丝提供了营养素，消泡速度非常快。在造纸、发酵、食品、医药等行业中消除及抑制泡沫具有优良的使用效果；本发明还提供其制备方法。
【专利说明】
聚醚消泡剂及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于化学助剂领域，具体涉及一种聚醚消泡剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]在合成胶乳、造纸、纺织、食品、发酵、医药等工业生产过程中，往往会产生许多泡沫，甚至有害的泡沫，影响了正常的生产，这就需要用消泡剂来消除或抑制。目前国内外消泡剂种类繁多。主要有:油脂类消泡剂，有机硅类消泡剂及聚醚类消泡剂等几大类。其中油脂类消泡剂消泡性能低，平常用量是有机硅类和聚醚类消泡剂的20-60倍，这种油脂类的消泡剂价格低廉，目前市场上虽然仍在大量使用，但其对致密型泡沫的消除能力较差。有机硅类消泡剂，一般包括聚二甲基硅氧烷等，这类消泡剂虽消泡效率高，但抑泡效果却差强人意。聚醚类消泡剂主要有直链聚醚等，抑泡能力强，是目前发酵行业应用的主导消泡剂，但其消泡速度比有机硅类消泡剂迟缓，跟不上发酵起泡的速度，从而影响了消泡的效果，并且由于其中亲水链聚氧乙烯链具有低毒性，发酵过程中使用，会出现阻碍菌体生长，及杀死少量菌体细胞的现象发生，在一定程度上影响了发酵的效率。
[0003]聚醚“330”、“PPG”、“GP”聚氧丙烯醚，由于它们的链端是疏水链，在发酵液中不易分散，造成了消泡速度迟缓，跟不上发酵起泡的速度，影响了消泡效果。“GPE”、“PPE”、“3010”，聚氧丙烯氧乙烯甘油醚，较前几种消泡剂在消泡性能上虽有了提高，但因亲水链聚氧乙烯链具有低毒性，在发酵生产中，有阻碍菌体生长以及杀死少量菌体细胞的现象发生，影响发酵效率的问题。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种聚醚消泡剂，具有稳定性好、消泡强度高、在消除低毒性的同时，又给发酵过程中的菌丝提供了营养素，消泡速度大大加快；本发明还提供其制备方法。
[0005]本发明所述的聚醚消泡剂，包括以下原料:聚氧丙烯氧乙烯甘油醚、脂肪高碳醇、硅脂、硅油、渗透剂、催化剂、扩散剂和稳定剂。
[0006]本发明所述的聚醚消泡剂，由以下重量百分比的原料组成:聚氧丙烯氧乙烯甘油醚89 %~95%,脂肪高碳醇0.6%-2.1%,硅脂和硅油4 %-7.7%,渗透剂0.1%~0.5%、催化剂0.1%-0.2%、扩散剂0.1%-0.2%、稳定剂0.1%-0.3%。总重量百分比为100%。
[0007]其中:
[0008]硅油的粘度为260mpa.s。选用此粘度的硅油与硅脂协同作用，大大提高了产品的消泡速度和生产效率。
[0009]硅脂和硅油的质量比为1:0.5-1。
[0010]脂肪高碳醇为本领域常规市售产品，渗透剂优选为TW-80。催化剂优选为NPE-10。扩散剂优选为ΝΡΕ-7 ο稳定剂优选为0PE-4。
[0011]本发明所述的聚醚消泡剂的制备方法，包括以下步骤:
[0012]将聚氧丙烯氧乙烯甘油醚加热并搅拌，加入脂肪高碳醇搅拌，再加入渗透剂、催化剂、扩散剂、稳定剂，加温搅拌;再投入硅脂、硅油搅拌，匀质后自然冷却至常温，即得到产品O
[0013]作为一个优选的技术方案，本发明所述的聚醚消泡剂的制备方法，包括以下步骤:
[0014](I)在反应装置中投入聚氧丙烯氧乙烯甘油醚，加热并搅拌，搅拌转速为60_90r/min，搅拌时间为l-1.2h，同时加热至35-40°C;
[0015](2)在35-40 V的基础上，向反应装置中投入脂肪高碳醇进行搅拌，搅拌转速为60-90r/min，搅拌时间为1-1.2h;其结构形式以脂肪高碳醇封端，使链段两端变成用脂肪高碳醇做封端的疏水链，中间是间隔亲水链的嵌段聚合物分子，其作用加强了消泡力度，提高了消泡速度，消除了其低毒性，同时给发酵过程中的菌丝提供了营养素。
[0016](3)向反应装置中投入渗透剂、催化剂、扩散剂和稳定剂，将反应装置加温至75-850C，进行搅拌，搅拌转速为60-90r/min，搅拌时间为2_2.2h，使其充分紧密结合、达到匀质；
[0017](4)在75-85°C的基础上，向反应装置中投入硅脂、硅油，保持75_85°C，进行搅拌，搅拌转速为60-90r/min，搅拌时间为2.5-2.7h，匀质后停止加热，自然冷却至常温，即得到
τ?: 口广PR ο
[00?8]娃油的粘度为260mpa.s，由于娃脂和该娃油分子小，两者协同作用，使产品的表面张力小，表面活性高，消泡力强，它对所有气泡体系兼具有抑泡、破泡功能，使得消泡速度大大提尚，提尚了生广效率。
[0019]综上所述，本发明具有以下优点:
[0020](I)本发明制备的聚醚消泡剂通过以脂肪高碳醇封端，使链段两端变成用脂肪高碳醇做封端的疏水链，中间是间隔亲水链的嵌段聚合物分子，其作用加强了消泡力度，提高了消泡速度，消除了其低毒性，并且给发酵过程中的菌丝提供了营养素，之后又添加硅脂、硅油，硅油的粘度为260mpa.s，由于其小分子，表面张力小，表面活性高，消泡力强，它对所有气泡体系兼具有抑泡、破泡功能，提高了消泡速度和生产效率。
[0021](2)制备得到的聚醚消泡剂为TOEFA-3型消泡剂，具有稳定性好、消泡强度高、在消除低毒性的同时，又给发酵过程中的菌丝提供了营养素，消泡速度大大提高。在造纸、发酵、食品、医药等行业中消除及抑制泡沫具有优良的使用效果。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0023]实施例中所有原料除特殊说明外，均为市售产品。
[0024]实施例1
[0025]一种聚醚消泡剂，由以下重量百分比的原料组成:聚氧丙烯氧乙烯甘油醚89%，月旨肪高碳醇2.1 %，硅脂和硅油(粘度为260mpa.s)7.7%，渗透剂TW-80 0.5%、催化剂NPE-100.2%d/tfc^NPE-7 0.2%、稳定剂0PE-4 0.3%。总重量百分比为 100%。
[0026]硅脂和硅油的质量比为1:1。
[0027]该聚醚消泡剂的制备方法如下:
[0028](I)在反应装置中投入聚氧丙烯氧乙烯甘油醚，加热并搅拌，搅拌转速为60r/min，搅拌时间为1.2h，同时加热至400C ；
[0029](2)在40°C的基础上，向反应装置中投入脂肪高碳醇进行搅拌，搅拌转速为90r/min，搅拌时间为Ih;其结构形式以脂肪高碳醇封端，使链段两端变成用脂肪高碳醇做封端的疏水链，中间是间隔亲水链的嵌段聚合物分子，其作用加强了消泡力度，提高了消泡速度，消除了其低毒性，同时给发酵过程中的菌丝提供了营养素。
[0030](3)向反应装置中投入渗透剂、催化剂、扩散剂和稳定剂，将反应装置加温至75°C，进行搅拌，搅拌转速为90r/min，搅拌时间为2h，使其充分紧密结合、达到匀质；
[0031 ] (4)在75°C的基础上，向反应装置中投入硅脂、硅油，保持75°C，进行搅拌，搅拌转速为80r/min，搅拌时间为2.5h，匀质后停止加热，自然冷却至常温，即得到产品。
[0032]实施例2
[0033]一种聚醚消泡剂，由以下重量百分比的原料组成:聚氧丙烯氧乙烯甘油醚95%，月旨肪高碳醇0.6%,硅脂和硅油(粘度为260mpa.s)4%,渗透剂TW-80 0.1%,催化剂NPE-10
0.1 %、扩散剂NPE-7 0.l%、稳定剂0PE-4 0.I %。总重量百分比为100%。
[0034]硅脂和硅油的质量比为1:0.8。
[0035]该聚醚消泡剂的制备方法如下:
[0036](I)在反应装置中投入聚氧丙烯氧乙烯甘油醚，加热并搅拌，搅拌转速为90r/min，搅拌时间为Ih，同时加热至35°C ；
[0037](2)在350C的基础上，向反应装置中投入脂肪高碳醇进行搅拌，搅拌转速为60r/min，搅拌时间为1.2h;其结构形式以脂肪高碳醇封端，使链段两端变成用脂肪高碳醇做封端的疏水链，中间是间隔亲水链的嵌段聚合物分子，其作用加强了消泡力度，提高了消泡速度，消除了其低毒性，同时给发酵过程中的菌丝提供了营养素。
[0038](3)向反应装置中投入渗透剂、催化剂、扩散剂和稳定剂，将反应装置加温至850C，进行搅拌，搅拌转速为60r/min，搅拌时间为2.2h，使其充分紧密结合、达到匀质；
[0039](4)在85°C的基础上，向反应装置中投入硅脂、硅油，保持85 °C，进行搅拌，搅拌转速为90r/min，搅拌时间为2.5h，匀质后停止加热，自然冷却至常温，即得到产品。
[0040]实施例3
[0041]一种聚醚消泡剂，由以下重量百分比的原料组成:聚氧丙烯氧乙烯甘油醚92%，月旨肪高碳醇1.3%,硅脂和硅油(粘度为260mpa.s)6%,渗透剂TW-80 0.3%,催化剂NPE-10
0.1 %、扩散剂NPE-7 0.l%、稳定剂0PE-4 0.2%。总重量百分比为100%。
[0042]硅脂和硅油的质量比为1:0.5。
[0043]该聚醚消泡剂的制备方法如下:
[0044](I)在反应装置中投入聚氧丙烯氧乙烯甘油醚，加热并搅拌，搅拌转速为70r/min，搅拌时间为Ih，同时加热至400C ；
[0045](2)在400C的基础上，向反应装置中投入脂肪高碳醇进行搅拌，搅拌转速为70r/min，搅拌时间为Ih;其结构形式以脂肪高碳醇封端，使链段两端变成用脂肪高碳醇做封端的疏水链，中间是间隔亲水链的嵌段聚合物分子，其作用加强了消泡力度，提高了消泡速度，消除了其低毒性，同时给发酵过程中的菌丝提供了营养素。
[0046](3)向反应装置中投入渗透剂、催化剂、扩散剂和稳定剂，将反应装置加温至800C，进行搅拌，搅拌转速为70r/min，搅拌时间为2h，使其充分紧密结合、达到匀质；
[0047](4)在800C的基础上，向反应装置中投入硅脂、硅油，保持80°C，进行搅拌，搅拌转速为60r/min，搅拌时间为2.7h，匀质后停止加热，自然冷却至常温，即得到产品。
[0048]对比例
[0049]对比例为一种聚醚消泡剂，所有原料比例和制备方法均与实施例1相同，对比例与实施例1唯一的不同在于对比例中没有添加硅脂和硅油。
[0050]将实施例1-3和对比例制备的产品进行消泡速度测试，实施例1的消泡速度是对比例的60倍，实施例2的消泡速度是对比例的55倍，实施例3的消泡速度是对比例的58倍。
【主权项】
1.一种聚醚消泡剂，其特征在于:包括以下原料:聚氧丙烯氧乙烯甘油醚、脂肪高碳醇、硅脂、硅油、渗透剂、催化剂、扩散剂和稳定剂。2.根据权利要求1所述的聚醚消泡剂，其特征在于:由以下重量百分比的原料组成:聚氧丙烯氧乙烯甘油醚89 %~95%,脂肪高碳醇0.6%-2.1%,硅脂和硅油4 %-7.7%,渗透剂0.1%-0.5%、催化剂0.1%-0.2%、扩散剂0.1%-0.2%、稳定剂0.1%-0.3%。3.根据权利要求1或2所述的聚醚消泡剂，其特征在于:硅油的粘度为260mpa.S。4.根据权利要求1或2所述的聚醚消泡剂，其特征在于:硅脂和硅油的质量比为1:0.5-1o5.根据权利要求1或2所述的聚醚消泡剂，其特征在于:渗透剂为TW-80。6.根据权利要求1或2所述的聚醚消泡剂，其特征在于:催化剂为NPE-1O。7.根据权利要求1或2所述的聚醚消泡剂，其特征在于:扩散剂为NPE-7。8.根据权利要求1或2所述的聚醚消泡剂，其特征在于:稳定剂为0PE-4。9.一种权利要求1或2所述的聚醚消泡剂的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 将聚氧丙烯氧乙烯甘油醚加热并搅拌，加入脂肪高碳醇搅拌，再加入渗透剂、催化剂、扩散剂、稳定剂，加温搅拌;再投入硅脂、硅油搅拌，匀质后自然冷却至常温，即得到产品。10.根据权利要求9所述的聚醚消泡剂的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)在反应装置中投入聚氧丙烯氧乙烯甘油醚，加热并搅拌，搅拌转速为60-90r/min，搅拌时间为1-1.2h，同时加热至35-40 0C ； (2)在35-400C的基础上，向反应装置中投入脂肪高碳醇进行搅拌，搅拌转速为60-90r/min，搅拌时间为1-1.2h； (3)向反应装置中投入渗透剂、催化剂、扩散剂和稳定剂，将反应装置加温至75-850C，进行搅拌，搅拌转速为60-90r/min，搅拌时间为2-2.2h，使其充分紧密结合、达到匀质； (4)在75-85°C的基础上，向反应装置中投入硅脂、硅油，保持75-85°C，进行搅拌，搅拌转速为60-90r/min，搅拌时间为2.5-2.7h，匀质后停止加热，自然冷却至常温，即得到产品。
【文档编号】B01D19/04GK105833572SQ201610373312
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】张燕玲, 于慧生
【申请人】淄博惠生工贸有限公司