专利名称：一种固体消泡剂及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种固体消泡剂，尤其是一种利用固体粉末附聚聚硅氧烷来得到的一 种固体消泡剂，这类固体消泡剂可以在日化、工业清洗等行业中应用。固体消泡剂属于精细 化学品添加剂，因此，本发明隶属于精细化工技术领域。
背景技术：
泡沫是日化、工业清洗、污水处理、纺织印染等工业过程中常见的现象，不同的体 系起泡原因各有不同。例如在工业清洗中，通常要用到工业清洗剂来去除污垢，由于清洗剂 中含有大量的表面活性剂，在搅动过程中，表面活性剂会吸附在气泡的周围从而稳定气泡， 使得气泡大量聚集而不易消除，这种情形在啤酒瓶、牛奶瓶等清洗、各类设备管道(如换热 设备、锅炉、换热管道)的清洗、钢板清洗及机械零件清洗等工业过程中比较突出。泡沫的 存在，常常给工业生产带来很大的危害，例如会使生产能力受到大大的限制，造成原料和产 品的浪费，延长反应周期，影响产品品质，不利于准确计量，污染环境，引起事故等等，因此， 消除危害泡沫变得非常重要。而在有些应用场合，例如洗涤剂组合物用于家庭洗衣，泡沫的 生成量需要控制，以保持在一个可接受的水平，而不是完全避免。工业过程中一般通过添加 消泡剂来达到消泡目的。按照活性组份的不同类型，消泡剂主要分为有机硅消泡剂和非有 机硅消泡剂。有机硅消泡剂的特点是消泡速度快，抑泡时间长，但与起泡体系相容性差，易 从水中析出。非有机硅消泡剂的特点是表面张力比硅油高，不易在泡膜表面铺展开来，一般 情况下消抑泡性能不如有机硅的好。因此，在日化、工业清洗等行业中，通常采用有机硅消 泡剂。市场畅销的有机硅消泡剂主要是液体类型的，由于含有大量水份而不能加入到固 体类产品中，存在与被消泡的产品相容性差、使用范围不广问题，在清洗行业中，相比较而 言，固体消泡剂有独特的优势。市场上的固体消泡剂普遍存在以下问题(1)抑泡性能不 佳；(2)以三聚磷酸钠为载体的固体消泡剂存在环境污染问题；(3)以元明粉为载体的固体 消泡剂，长时间放置后容易变潮；(4)以沸石和以淀粉为载体的固体消泡剂对环境友好，不 会变潮，但是用传统的结构剂和加工方法依然存在产品很容易变硬，在储存过程中容易发 生衰减的问题。这些实例在专利 CN101721843A、EP0109247A2、W09716519A1、US6610752 中 都有体现。从沸石自身的组成结构上看，其是一个多孔的“笼式”结构，消泡活性物质很容易 被“陷”在其中，而不能发挥其作用。从淀粉的性能来看，必须选择合适的结构剂才能赋予产 品很好的硬度及消抑泡性能，如果结构剂和加工方法选择不当，依然存在产品很容易变硬， 在储存过程中容易发生衰减的问题。本发明解决的是固体消泡剂的衰减问题，在结构剂中引入聚丙烯酸，并将结构剂 和消泡活性物质一起混合添加，再附聚到载体上，这样得到的固体消泡剂由于内部水溶性 直链高分子聚合物的作用，吸湿性较强，遇水膨胀，分散性较好，使得消泡活性物质向水中 迁移，有效解决了消泡剂在储存过程中发生衰减的问题，从而长期的发挥其消抑泡作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种固体消泡剂，使其具有优良的消抑泡性能和抗衰减性 能，可以在日化、工业清洗等行业中得到很好的应用。技术方案—种固体消泡剂，由载体、消泡活性物、乳化剂、结构剂和水组成。制备这种固体消 泡剂的方法是将活性物组份、乳化剂和结构剂先充分混合，然后吸附到载体上，最后加水， 经过造粒、干燥工序形成流动性好的固体颗粒。所述的一种固体消泡剂，具体由以下组份组成(1)载体能用作固体消泡剂的载体包括元明粉、三聚磷酸钠、变性淀粉、沸石、碳酸钙、硅藻 土。它们单独使用或混合使用。沸石是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸矿物。4A沸石的多孔结构使其具有 较强的钙离子交换能力，且对环境无污染，是理想的吸附剂。变性淀粉是用各种化学试剂处 理得到的淀粉，如酸解淀粉、氧化淀粉、交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、阳离子淀粉。载体用量为固体消泡剂总质量的50 90%，优选65 85%。(2)消泡活性物本发明的活性物组分为已知材料硅脂，其由聚硅氧烷、白炭黑、硅树脂、催化剂按 照特定工艺制备而成，具体制备方法在很多专业文献上能查到。所述的硅脂在25°C时粘度 为 100 500，OOOmPa · S。消泡活性物用量为固体消泡剂总质量的5 20%。(3)乳化剂乳化剂属于表面活性剂，包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面 活性剂和两性表面活性剂。优选非离子表面活性剂，其亲水亲油平衡值为2 8，选自脂肪 醇聚氧乙烯醚、聚醚改性聚有机硅氧烷、油酸聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或蓖麻油聚氧 乙烯醚。优选脂肪醇聚氧乙烯醚和聚醚改性聚有机硅氧烷。乳化剂用量为固体消泡剂总质 量的0. 5 4%。(4)结构剂本发明采用的结构剂由Bl和B2两部分混合而成Bl 聚丙烯酸。采用水溶液聚合法，根据引发剂、链转移剂、温度等实验条件的不同 可以合成不同分子量的聚丙烯酸。本发明采用的聚丙烯酸分子量为500 100，000，优选 1000 20，000。B2 选自下列的一种或几种的混合物①纤维素醚，特别是水溶性的或可水溶胀 的纤维素醚，例如羧甲基纤维素钠；②柠檬酸或柠檬酸盐类，例如柠檬酸钠、柠檬酸钾；③ 聚乙烯吡咯烷酮，一种非离子型水溶性高分子化合物，具有很强的膨胀性能和与多类物质 的络合能力，同时还具备胶体保护作用、成膜性、粘结性。Bl和B2以任意比例混合，其中Bl不能为0，B2可以为0。结构剂的用量为固体消泡剂总质量的1 30%。(5)水
为去离子水，用量为固体消泡剂总质量的5 15%。制备固体颗粒消泡剂的方法如下①在一个混合器中加入消泡活性物、乳化剂和结构剂，充分混合，得到混合物A ；②将混合物A加入到载体中搅拌均匀，得到混合物B ；③往混合物B中加入去离子水，搅拌均勻，得到混合物C ；③将混合物C通过造粒机造粒，然后，将得到的颗粒通过干燥器烘干，即得到效果 较好的固体消泡剂。
具体实施例方式1、制备活性物组份按照ZL200610040821. 3的例1和例2的方法制备，得到的消泡活性物分别为高粘 度硅脂混合物AG和高粘度硅脂混合物BG。按照ZL200410066187. 1中例1和例2的方法制备，得到的消泡活性物分别为低粘 度硅脂混合物AD和低粘度硅脂混合物BD。2、制备实施例固体颗粒消泡剂根据本发明的固体消泡剂的制备方法和下表1中的配方，制备实施例消泡剂表1固体颗粒消泡剂各组分所占的比例(质量百分数，％ )
名称实施例1实施例2实施例3对比例1活 性 物AG8066BG01022AD6055BD0633乳聚醚改性聚有机硅氧烷0022化脂肪醇聚氧乙烯(10)醚0200剂蓖麻油聚氧乙烯(14)醚2000阳离子淀彩 >1506262载4Α沸石303100体元明粉15000碳酸钙03000Irh 构 剂羧甲基纤维素钠0200柠檬酸钠0400聚丙烯酸441010聚乙烯吡咯烷酮6000去离子水14131010对比例1的配方与实施例3同，但制备方法不同，在制备对比例1的固体消泡剂 时，先将活性物和乳化剂混合均勻，再加入载体继续混合均勻，然后往得到的混合物中加入 结构剂和水，混合均匀后通过造粒机造粒，再经干燥器烘干即得。3、固体消泡剂的性能测试本发明的固体消泡剂实施例1、实施例2、实施例3、对比例1与市场在售的外来样 品按下述方法进行测试。
①洗衣机测试本测试采用的洗衣机为海尔滚筒洗衣机，型号为XQG50_BS808A，容量为5kg。测试方法往洗衣机里加入50g市售的洗衣粉、0. 3g固体颗粒消泡剂和7. 5kg水， 测试程序为标准洗。洗衣机的视窗上标有5个度量标示，分别为视窗高的0，25%，50%， 75%，100%。并各记为“0”，“1”，“2”，“3”，“4”。“0”为起始，表示无泡沫，“4”表示充满泡 沫。每5min记录一次泡沫高度，停机时记录。数值越大，表明洗衣机中的泡沫刻度值越高， 抑泡性就越差；相同时间内泡沫刻度值越低，说明产品抑泡性能越好。测试结果见表2 表2洗衣机测试结果
权利要求
一种固体消泡剂，由载体、消泡活性物、乳化剂、结构剂和水组成，其特征在于(1)载体包括元明粉、三聚磷酸钠、变性淀粉、沸石、碳酸钙和硅藻土，它们单独使用或混合使用，用量为固体消泡剂总质量的50～90％；(2)消泡活性物25℃时粘度为100～500,000mPa·s的硅脂，用量为固体消泡剂总质量的5～20％；(3)乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、聚醚改性聚有机硅氧烷、油酸聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或蓖麻油聚氧乙烯醚，乳化剂用量为固体消泡剂总质量的0.5～4％；(4)结构剂所述的结构剂由B1和B2两部分以任意比例混合而成，其中B1不能为0，B2可以为0B1为聚丙烯酸，分子量为500～100,000；B2选自下列的一种或几种的混合物羧甲基纤维素钠、柠檬酸钠、柠檬酸钾和聚乙烯吡咯烷酮；结构剂的用量为固体消泡剂总质量的1～30％；(5)水为去离子水，用量为固体消泡剂总质量的5～15％；上述各组分的质量和为100％。
2.根据权利要求1所述的一种固体消泡剂，其中(3)所述的乳化剂，为脂肪醇聚氧乙烯 醚和聚醚改性聚有机硅氧烷。
3.根据权利要求1所述的一种固体消泡剂，其中(4)所述的聚丙烯酸，其分子量为 1，000 20，000。
4.一种权利要求1所述的固体消泡剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤①在一个混合器中加入消泡活性物、乳化剂和结构剂，充分混合，得到混合物A；②将有机载体加入到混合物A中搅拌均勻，得到混合物B；③向混合物B中加入去离子水搅拌均勻，得到混合物C；④将混合物C通过造粒机造粒，然后，将得到的颗粒通过干燥器烘干，即得到固体消泡剂。
全文摘要
本发明提供了一种固体消泡剂，其由50～90％的载体、5～20％的消泡活性物、0.5～4％的乳化剂、1～30％的结构剂和5～15％的水组成。制备这种固体消泡剂的方法为①在一个混合器中加入消泡活性物、乳化剂和结构剂，充分混合，得到混合物A；②将有机载体加入到混合物A中搅拌均匀，得到混合物B；③向混合物B中加入去离子水搅拌均匀，得到混合物C；④将混合物C通过造粒机造粒，然后，将得到的颗粒通过干燥器烘干，即得到固体消泡剂。本发明的固体消泡剂具有优良的消抑泡性能和抗衰减性能，能应用于日化和工业清洗等行业。
文档编号B01D19/04GK101991976SQ20101058441
公开日2011年3月30日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者吴飞, 曹添, 池跃芹, 郭士超 申请人:南京四新科技应用研究所有限公司