一种水油通用型矿物油消泡剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于消泡剂技术领域，具体公开了一种水油通用型矿物油消泡剂及其制备方法。所述消泡剂包括以下重量份数的组分：矿物油40‑60份、氨基硅油改性环氧蓖麻油40‑60份、消泡物质2‑10份、消泡助剂0.5‑5份、疏水性白炭黑1‑10份、乳化剂0.1‑10份，所述氨基硅油改性环氧蓖麻油的制备方法包括如下步骤：将环氧蓖麻油、氨基硅油加入有机溶剂中，加入碱性催化剂，在60‑80℃下搅拌反应8‑12小时，然后离心取上清液，再旋蒸除去有机溶剂，得到氨基硅油改性环氧蓖麻油。本发明专利技术用氨基硅油对环氧化的蓖麻油进行接枝改性，改变其亲油亲水基团的比例，从而降低蓖麻油的表面张力，提高其亲水性和消泡能力，由其制成的矿物油消泡剂表面张力低、化学稳定性好、用量少、消泡速度快。

【技术实现步骤摘要】
一种水油通用型矿物油消泡剂及其制备方法
本专利技术涉及消泡剂
，特别是涉及一种水油通用型矿物油消泡剂及其制备方法。
技术介绍
消泡剂，也称消沫剂，是通过降低表面张力，抑制泡沫产生或消除已产生泡沫的助剂。消泡剂主要分为三类：矿物油类、有机硅类和聚醚类，应用于生活和工业生产等领域，如目前市场上的低泡洗衣粉和洗衣液等，污水处理、海水淡化、工业发酵等行业对消泡剂均有不同程度的需求，而且消泡剂复配也能起到不同的效果。目前的矿物油消泡剂主要应用于涂料等领域，主要由矿物油、脂肪酸金属皂、脂肪酸酰胺、脂肪醇以及聚醚组成，矿物油本身具有一定的消泡作用，但主要作用为载体，由于其为不可再生资源，因此利用再生资源载体已成为发展趋势，但是目前完全替换矿油还没有成功案例，部分少量替换的产品还无法满足性能需求，成为了亟待解决的问题。蓖麻，大戟科蓖麻属植物，其主要产地在印度、巴西及中国，是一种一年或多年生草本植物，种子椭圆形，含油量在40-48％，应于制备可生物降解的润滑油、煤染剂、药物等。源于蓖麻的蓖麻油是一种天然的脂肪酸甘油三酸酯，脂肪酸中90％是蓖麻油酸(9-烯基-12-羟基十八酸)，还有10％为不含羟基的油酸和亚油酸，是自然界中唯一含有羟基的植物油。植物油本身具有一定的消泡性能，蓖麻油也不例外，以蓖麻油等植物油为原料作为消泡剂的成分，可以减少矿物油的用量，既节约成本也降低了对石油化工产品的依赖，可节约能源，减少对环境的污染，符合节约型社会，可持续发展社会的要求。目前有很多消泡剂采用蓖麻油、大豆油等植物油作为消泡成分，但蓖麻油等植物油的长碳链的结构使其亲水性较差，难以快速有效的分散在水相中，消泡性能并不好，因此并不适用于作为水相体系的消泡剂。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种水油通用型矿物油消泡剂及其制备方法，用于解决现有技术中含蓖麻油的矿物油消泡剂亲水性差、在水相中分散性能差、消泡性能不好等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种水油通用型矿物油消泡剂，包括以下重量份数的组分：矿物油40-60份、氨基硅油改性环氧蓖麻油40-60份、消泡物质2-10份、消泡助剂0.5-5份、疏水性白炭黑1-10份、乳化剂0.1-10份，所述氨基硅油改性环氧蓖麻油的制备方法包括如下步骤：将环氧蓖麻油、氨基硅油加入有机溶剂中，再向其中加入碱性催化剂，在60-80℃下搅拌反应8-12小时，然后离心取上清液，再旋蒸除去有机溶剂，得到氨基硅油改性环氧蓖麻油。可选地，所述环氧蓖麻油和氨基硅油的摩尔用量比为1:3-5。可选地，加入1mol环氧蓖麻油与氨基硅油反应所需碱性催化剂的量为0.5-1.0mL。可选地，所述碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。可选地，所述有机溶剂选自无水乙醇、N,N二甲基甲酰胺、四氢呋喃、苯、甲苯中的一种。进一步，所述环氧蓖麻油的制备方法为：在酸催化剂作用下，将甲酸或乙酸、过氧化氢、蓖麻油进行加热反应，反应结束后将产物移入分液漏斗中，分离得到上层油相，将上层油相水洗后弃去水相，然后经碱洗、水洗、减压蒸馏得到环氧蓖麻油。可选地，所述甲酸或乙酸、过氧化氢、蓖麻油的摩尔用量比为3:8-10：6-8。可选地，所述加热反应温度为60-70℃，加热反应时间为3-6小时。可选地，所述酸催化剂为浓硫酸，加入1mol甲酸或乙酸所需浓硫酸的量为0.3-0.5mL。可选地，所述浓硫酸的质量分数为95-98％。可选地，所述矿物油选自白油、液体石蜡、烷基苯中的至少一种。可选地，所述消泡物质为脂肪酸金属皂、脂肪酸酰胺中的至少一种。可选地，所述脂肪酸金属皂选自单脂肪酸铝和双脂肪酸铝中的至少一种，所述单脂肪酸铝选自丁酸铝、辛酸铝、十四烷酸铝、十五烷酸铝、十六烷酸铝、十七烷酸铝、十八烷酸铝、十九烷酸铝、二十烷酸铝、二十二烷酸铝、三十烷酸铝、十四碳烯酸铝、二十二碳烯酸铝中的至少一种，所述双脂肪酸铝选自二丁酸铝、二辛酸铝、二(十四烷酸)铝、二(十五烷酸)铝、二(十六烷酸)铝、二(十七烷酸)铝、二(十八烷酸)铝、二(十九烷酸)铝、二(二十烷酸)铝、二(二十二烷酸)铝、二(三十烷酸)铝、二(十六碳烯酸)铝、二(十八碳烯酸)铝中的至少一种。可选地，所述脂肪酸酰胺选自亚乙基双硬脂酸酰胺、亚乙基双棕榈酸酰胺、亚乙基双肉豆蔻酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、亚丙基双硬脂酸酰胺、亚丙基双棕榈酸酰胺、亚丙基双肉豆蔻酸酰胺、亚丙基双月桂酸酰胺、亚丙基双油酸胺、亚丁基双硬脂酸酰胺、亚丁基双棕榈酸酰胺、亚丁基双豆蔻酸酰胺、亚丁基双月桂酸酰胺和亚丁基双油酸胺中的至少一种。可选地，所述消泡助剂选自聚醚、三乙醇胺、正辛醇、异辛醇中的至少一种。可选地，所述乳化剂选自司盘20、吐温20、司盘60、吐温60、司盘80、吐温80或聚氧乙烯40硬脂酸酯中的至少一种。本专利技术另一方面提供一种如上所述的水油通用型矿物油消泡剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将环氧蓖麻油、氨基硅油加入有机溶剂中，再向其中加入碱性催化剂，在60-80℃下搅拌反应8-12小时，然后离心取上清液，再旋蒸除去有机溶剂，得到氨基硅油改性环氧蓖麻油；(2)按配比将矿物油、氨基硅油改性环氧蓖麻油、消泡物质、消泡助剂、疏水性白炭黑、乳化剂依次加入反应釜中，将体系搅拌分散均匀后，升温至70-80℃，搅拌1-2小时，然后保温1-2小时，再降温到40-50℃，搅拌1-2小时，最后降温至室温，即得所述矿物油消泡剂。可选地，所述步骤(1)中，所述环氧蓖麻油和氨基硅油的摩尔用量比为1:3-5。可选地，所述步骤(1)中，加入1mol环氧蓖麻油与氨基硅油反应所需碱性催化剂的量为0.5-1.0mL。可选地，所述步骤(1)中，所述碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。可选地，所述步骤(1)中，所述有机溶剂选自无水乙醇、N,N二甲基甲酰胺、四氢呋喃、苯、甲苯中的一种。进一步，所述步骤(1)中，所述环氧蓖麻油的制备方法为：在酸催化剂作用下，将甲酸或乙酸、过氧化氢、蓖麻油进行加热反应，反应结束后将产物移入分液漏斗中，分离得到上层油相，将上层油相水洗后弃去水相，然后经碱洗、水洗、减压蒸馏得到环氧蓖麻油。可选地，所述甲酸或乙酸、过氧化氢、蓖麻油的摩尔用量比为3:8-10：6-8。可选地，所述加热反应温度为60-70℃，加热反应时间为3-6小时。可选地，所述酸催化剂为浓硫酸，加入1mol甲酸或乙酸所需浓硫酸的量为0.3-0.5mL。可选地，所述浓硫酸的质量分数为95-98％。如上所述，本专利技术的水油通用型矿物油消泡剂及其制备方法，具有以下有益效果：本专利技术通过将蓖麻油的双键环氧化，亲水的环氧键可大大增加蓖麻油的表面活性，从而改善其在水泡的界面处的分散力，提高其消泡性能，进一步利用氨基硅油对环氧蓖麻油进行接枝改性，得到氨基硅油改性环氧蓖麻油，由此改变蓖麻油中亲油基团和亲水基团的比例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水油通用型矿物油消泡剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：矿物油40-60份、氨基硅油改性环氧蓖麻油40-60份、消泡物质2-10份、消泡助剂0.5-5份、疏水性白炭黑1-10份、乳化剂0.1-10份，所述氨基硅油改性环氧蓖麻油的制备方法包括如下步骤：/n将环氧蓖麻油、氨基硅油加入有机溶剂中，再向其中加入碱性催化剂，在60-80℃下搅拌反应8-12小时，然后离心取上清液，再旋蒸除去有机溶剂，得到氨基硅油改性环氧蓖麻油。/n

【技术特征摘要】
1.一种水油通用型矿物油消泡剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：矿物油40-60份、氨基硅油改性环氧蓖麻油40-60份、消泡物质2-10份、消泡助剂0.5-5份、疏水性白炭黑1-10份、乳化剂0.1-10份，所述氨基硅油改性环氧蓖麻油的制备方法包括如下步骤：
将环氧蓖麻油、氨基硅油加入有机溶剂中，再向其中加入碱性催化剂，在60-80℃下搅拌反应8-12小时，然后离心取上清液，再旋蒸除去有机溶剂，得到氨基硅油改性环氧蓖麻油。


2.根据权利要求1所述的水油通用型矿物油消泡剂，其特征在于：所述环氧蓖麻油和氨基硅油的摩尔用量比为1:3-5；
和/或，加入1mol环氧蓖麻油与氨基硅油反应所需碱性催化剂的量为0.5-1.0mL；
和/或，所述碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；
和/或，所述有机溶剂选自无水乙醇、N,N二甲基甲酰胺、四氢呋喃、苯、甲苯中的一种。


3.根据权利要求1所述的水油通用型矿物油消泡剂，其特征在于：所述环氧蓖麻油的制备方法为：在酸催化剂作用下，将甲酸或乙酸、过氧化氢、蓖麻油进行加热反应，反应结束后将产物移入分液漏斗中，分离得到上层油相，将上层油相水洗后弃去水相，然后经碱洗、水洗、减压蒸馏得到环氧蓖麻油。


4.根据权利要求3所述的水油通用型矿物油消泡剂，其特征在于：所述甲酸或乙酸、过氧化氢、蓖麻油的摩尔用量比为3:8-10：6-8；
和/或，所述加热反应温度为60-70℃，加热反应时间为3-6小时；
和/或，所述酸催化剂为浓硫酸，加入1mol甲酸或乙酸所需浓硫酸的量为0.3-0.5mL；
和/或，所述浓硫酸的质量分数为95-98％。


5.根据权利要求1所述的水油通用型矿物油消泡剂，其特征在于：所述矿物油选自白油、液体石蜡、烷基苯中的至少一种；
和/或，所述消泡物质为脂肪酸金属皂、脂肪酸酰胺中的至少一种；
和/或，所述消泡助剂选自聚醚、三乙醇胺、正辛醇、异辛醇中的至少一种；
和/或，所述乳化剂选自司盘20、吐温20、司盘60、吐温60、司盘80、吐温80或聚氧乙烯40硬脂酸酯中的至少一种。


6.根据权利要求5所述的水油通用型矿物油消泡剂，其特征在于：所述脂肪酸金属皂选自单脂肪酸铝和双脂肪酸铝中的至少一种，所述单脂肪酸铝选自丁酸铝、辛酸铝、十四烷酸铝、十五烷酸铝、十六烷酸铝、十七烷酸铝、十八烷酸铝、十九烷酸铝、二十烷酸铝、二十二烷酸铝、三十烷酸铝、十四碳烯酸铝、二十二碳烯酸铝中的至少一种，所述双脂肪酸铝选自二丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈士海，杨柏忠，
申请(专利权)人：江苏赛欧信越消泡剂有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32