耐酸碱有机硅复合消泡剂及制备方法技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
耐酸碱有机硅复合消泡剂及制备方法
本专利技术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。
技术介绍
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。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。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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。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：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。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。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””NH2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。至少有一种R”及R”’均为OH且粘度在2000-100000厘斯的组分。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（PO），其中EO：PO=0.4-2.5，可存在部分活性基团：-R””OH、R””X、-R””COOH、-R””COH、-R””OR、-R””NH2、或-R””NHR””；X表示卤原子、R””代表C0-C4有机基团；R”及R’”为R或R’中的任意一结构；a、b取值为0,1,2，且a+b=2。至少有一种聚醚链接比例超过30%，EO:PO＞2的组分，且混合物中比例不低于30%。所述高官能度聚硅氧烷混合物D，份数0.1-1.5，其分子式是：RaR’bSiO（4-a-b）/2；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-OH，可存在部分活性基团：-R”OH、R”X、-R”COOH、-R”COH、-R”OR、-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1<a+b＜2。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。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。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。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。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。所述碱性催化剂为无机强碱或有机强碱。所述酸性终止剂是多元中强酸。所述纳米二氧化硅经过疏水表面处理，比表面积为100-400㎡/g。所述硅烷偶联剂其分子式是：RaSi(OR’)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”OH、-R”X、-R”OR、-R”NH2、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。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℃，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℃，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℃，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℃缓慢加入预先溶于水中的增稠剂、低分子醇类，即得。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。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0.5-1小时混合均匀；升温至100-130℃，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℃，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℃，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℃缓慢加入预先溶于水中的增稠剂、低分子醇类，即得。直接加入碱性催化剂或溶解后加入碱性催化剂。碱性催化剂选用有机强碱，则酸性终止剂加入量为0。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℃，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℃，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℃，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。本专利技术的有益效果是：1.可广泛用于化纤、造纸的生产与使用过程，具有极强的脱泡与破泡能力。在酸碱体系中化学性质稳定，安全性高，对设备工艺影响较小。消泡剂加入量少，极大地降低了生产操作过程，降低了生产成本。消泡剂中部分配方不含乳化剂及无机盐类物质，降低废水中COD的含量，极大地降低了对环境的影响。具体实施方式下面结合实施例详述本专利技术：实施例1：将400厘斯甲基硅油200kg、1200厘斯甲基硅油200kg、50000厘斯α,ω羟基封端聚二甲基硅油100kg、甲基硅树脂（R/Si=1.2，固含量50%）20kg、甲基三乙氧基硅烷5kg、纳米二氧化硅20kg，加入反应釜，常温搅拌1小时混合均匀；升温至110℃，加入KOH1kg反应2小时后，加入磷酸1.5kg；升温至180℃，继续混合2小时，将聚硅氧烷低分子及甲基硅树脂溶剂真空脱出并回收；冷却至50℃，加入聚醚硅油（EO：PO=6：4，粘度5000厘斯）、S本文档来自技高网...

【技术保护点】
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 9.0 ‑ 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。

【技术特征摘要】
1.一种耐酸碱有机硅复合消泡剂的制备方法，该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；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0.5-1小时混合均匀；升温至100-130℃，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℃，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℃，加入改性聚硅氧烷混合物C、复合乳化剂，搅拌0.5-2小时；维持20-50℃缓慢加入预先溶于水中的增稠剂、低分子醇类，即得。2.根据权利要求1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。3.根据权利要求1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。4.一种耐酸碱有机硅复合消泡剂的制备方法，该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...

【专利技术属性】
技术研发人员：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(专利权)人：唐山三友硅业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13