一种改性桐亚油酸聚醚酯涂料消泡剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于消泡剂的技术领域，尤其涉及一种改性桐亚油酸聚醚酯涂料消泡剂，其特征在于，包括如下质量百分数的各组分：氟烷基含氢硅油改性桐亚油酸聚醚酯6‑10％、矿物油5‑9％、丙二醇嵌段聚醚4‑6％、乳化剂2‑4％、增稠剂1‑2％、改性白炭黑1‑3％、油酸二甘油酯3‑5％，余下为水。本发明专利技术还提供一种改性桐亚油酸聚醚酯涂料消泡剂的制备方法。本发明专利技术公开的改性桐亚油酸聚醚酯涂料消泡剂，消泡迅速、抑泡能力强、破泡能力优异，对涂料相容性好，很少造成涂层硅斑、缩孔现象，且只添加少量的矿物油。

【技术实现步骤摘要】
一种改性桐亚油酸聚醚酯涂料消泡剂及其制备方法
本专利技术属于消泡剂的
，尤其涉及一种改性桐亚油酸聚醚酯涂料消泡剂及其制备方法。
技术介绍
消泡剂是用于抑制和消除各种有害泡沫的表面活性剂，是最有效控制泡沫的方法，广泛应用于化工、医药、纺织、印染、选矿、涂料和污水处理等领域，工业生产中泡沫会带来减小产能、原料浪费、质量下降等危害，对生产造成不利影响，有害泡沫的控制和消除具有极大的技术与经济意义。在涂料生产过程中，搅拌会使得涂料产生大量的泡沫，这些泡沫可能会造成生产能力减小、原料浪费、反应周期延长、产品质量下降等等，泡沫消除最经济有效的办法是依靠消泡剂。涂料消泡剂可以分为有机硅消泡剂、聚醚消泡剂和矿物油消泡剂等。矿物油类消泡剂与涂料相容性好，很少出现对涂层造成缩孔现象，但其消抑泡能力不如有机硅消泡剂性能好；有机硅消泡剂消泡好，抑泡时间长，但有机硅消泡剂容易破乳，使得有机硅消泡剂有析出物，与体系的相容性差，对涂层造成硅斑、缩孔现象；聚醚消泡剂的消泡能力弱，使得聚醚消泡剂的应用受到限制。目前的涂料消泡剂还是以矿物油消泡剂为主，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，含量占比为75-80％，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物油还没有成功案例，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。中国专利技术专利CN112057907A公开了一种水油通用型矿物油消泡剂，该专利技术将蓖麻油依次通过环氧化反应、氨基硅油接枝得到氨基硅油改性环氧蓖麻油，并将其与矿物油、消泡物质、消泡助剂、疏水性白炭黑、乳化剂复配得到一种新型的水油通用型矿物油消泡剂。该专利技术虽然通过氨基硅油改性环氧蓖麻油提高了蓖麻油的亲水性和消泡能力，但其仍然存在矿物油含量高、消泡能力不足、使用量大的劣势，且现有的疏水性白炭黑存在破泡能力不足，无法形成具有竞争力的产品。基于以上情况，开发一种消泡迅速、抑泡能力强、破泡能力优异，对涂料相容性好，很少造成涂层硅斑、缩孔现象，且只添加少量的矿物油的涂料消泡剂显得尤为重要。
技术实现思路
为了解决现有应用于涂料行业的矿物油消泡剂的消抑泡能力不如有机硅消泡剂性能好，且矿物油为不可再生资源；有机硅消泡剂容易破乳，对涂层造成硅斑、缩孔现象；聚醚消泡剂的消泡能力弱；疏水白炭黑破泡能力不足的技术问题，本专利技术提供一种消泡迅速、抑泡能力强，对涂料相容性好，很少造成涂层硅斑、缩孔现象，且只添加少量的矿物油的涂料消泡剂显得尤为重要。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种改性桐亚油酸聚醚酯涂料消泡剂，其特征在于，包括如下质量百分数的各组分：氟烷基含氢硅油改性桐亚油酸聚醚酯6-10％、矿物油5-9％、丙二醇嵌段聚醚4-6％、乳化剂2-4％、增稠剂1-2％、改性白炭黑1-3％、油酸二甘油酯3-5％，余下为水。更进一步的，所述氟烷基含氢硅油改性桐亚油酸聚醚酯的制备方法，包括如下步骤：步骤I，含氟烷基接枝氨基硅油：将2，2-二氟-3，3-双(三氟甲基)环氧乙烷、氨基含氢硅油和催化剂加入反应釜中，氮气保护，在60-80℃条件下，反应7-9h，得到氟烷基含氢硅油；步骤II，含氟烷基-氨基硅油改性桐亚油酸聚醚酯的制备：将桐亚油酸、端羟基聚醚和对甲苯磺酸加入反应釜中，在120-140℃条件下，反应6-10h，冷却至室温，再加入经过所述步骤I得到的氟烷基含氢硅油在40-60℃条件下，混合均匀，在温度为80-100℃、压力为-0.095～-0.001MPa条件下，抽真空30-40min，经过脱水、除低沸，氮气保护，加入氯铂酸的异丙醇溶液，在100-120℃条件下，反应6-8h，得到氟烷基含氢硅油改性桐亚油酸聚醚酯。更进一步的，所述步骤I中催化剂为强酸性阳离子交换树脂、酸性白土和三氟甲磺酸中的一种或多种，2，2-二氟-3，3-双(三氟甲基)环氧乙烷和氨基含氢硅油的摩尔比为：1：(1.2-1.5)。更进一步的，所述步骤II中桐亚油酸聚醚酯的EO和PO的比为(3-7)：7；桐亚油酸是由桐油酸和亚麻油酸按照摩尔比为混合而成6:(4-6)；桐亚油酸、端羟基聚醚和氟烷基含氢硅油的Si-H的摩尔比为(1.1-1.2)：1：(2.8-3.2)。更进一步的，所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、卵磷脂和十二烷基苯磺酸钠按照质量比为(4-6)：1：(0.6-0.8)的混合物。更进一步的，所述矿物油为取原油中250～400℃的轻质润滑油馏分，经酸碱精制、水洗、干燥、白土吸附、加抗氧剂等工序制得的工业级白油。更进一步的，所述丙二醇嵌段聚醚为分子量为1000-3000的PO-EO-PO丙二醇嵌段聚醚，所述增稠剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或多种。更进一步的，所述改性白炭黑的制备方法，包括如下步骤：将白炭黑和1，3-双(3-氨基丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷加入烃类有机溶剂中，超声10-30min，回流反应4-8h，再加入端环氧基聚氧乙烯聚氧丙烯醚，回流反应3-7h，冷却至室温，浓缩，无水乙醇洗涤，干燥，并研磨成粉，得到改性白炭黑。更进一步的，所述烃类有机溶剂为环己烷、正己烷或石油醚中的一种；端环氧基聚氧乙烯聚氧丙烯醚的分子量为1500-2500，EO和PO比为(3-7)：7；白炭黑、1，3-双(3-氨基丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷和端环氧基聚氧乙烯聚氧丙烯醚的质量比为1：(0.3-0.5)：(2-4)。更进一步的，所述改性桐亚油酸聚醚酯消泡剂的制备方法，包括如下步骤：将氟烷基含氢硅油改性桐亚油酸聚醚酯、矿物油、丙二醇嵌段聚醚、改性白炭黑和油酸二甘油酯加热至40-60℃，混合均匀，加入乳化剂、增稠剂和水，在30-60℃的条件下以6000r/min搅拌12-15min，冷却至室温，得到所述改性桐亚油酸聚醚酯消泡剂。更进一步的，所述一种改性桐亚油酸聚醚酯涂料消泡剂还可用于纺织、印染、选矿、油墨、污水处理和造纸领域。本专利技术的有益效果体现在以下几个方面：1.本专利技术将2，2-二氟-3，3-双(三氟甲基)环氧乙烷上的环氧基和氨基含氢硅油上的氨基发生开环反应，使得含氢硅油上连接有含氟烷烃，得到氟烷基含氢硅油，桐亚油酸为含有三个双键、一个羧基的桐油酸和含有两个双键、一个羧基的亚油酸混合而成，桐亚油酸的羧基和端羟基聚醚的羟基发生酯化反应，得到桐亚油酸聚醚酯，其含有的双键再与氟烷基含氢硅油的Si-H和发生加成反应，得到氟烷基含氢硅油改性桐亚油酸聚醚酯，使得有机硅和氟烷基连接在桐亚油酸聚醚酯上。桐亚油酸引入了长碳链，与氟烷基含氢硅油均增加了疏水性，羟基聚醚增加了亲水性，使得氟烷基含氢硅油改性桐亚油酸聚醚酯不仅具有优异的消抑泡性和水分散性，制作乳液不易破乳，无析出物，很少对涂层造成硅斑、缩孔现象。2.白炭黑表面含有大量的硅羟基，具有亲水性，1，3-双(3-氨基丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷的两端含有分别含有一个端氨基，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性桐亚油酸聚醚酯涂料消泡剂，其特征在于，包括如下质量百分数的各组分：氟烷基含氢硅油改性桐亚油酸聚醚酯6-10％、矿物油5-9％、丙二醇嵌段聚醚4-6％、乳化剂2-4％、增稠剂1-2％、改性白炭黑1-3％、油酸二甘油酯3-5％，余下为水。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性桐亚油酸聚醚酯涂料消泡剂，其特征在于，包括如下质量百分数的各组分：氟烷基含氢硅油改性桐亚油酸聚醚酯6-10％、矿物油5-9％、丙二醇嵌段聚醚4-6％、乳化剂2-4％、增稠剂1-2％、改性白炭黑1-3％、油酸二甘油酯3-5％，余下为水。


2.根据权利要求1所述的一种改性桐亚油酸聚醚酯涂料消泡剂，其特征在于，所述氟烷基含氢硅油改性桐亚油酸聚醚酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤I，含氟烷基接枝氨基硅油：将2，2-二氟-3，3-双(三氟甲基)环氧乙烷、氨基含氢硅油和催化剂加入反应釜中，氮气保护，在60-80℃条件下，反应7-9h，得到氟烷基含氢硅油；
步骤II，含氟烷基-氨基硅油改性桐亚油酸聚醚酯的制备：将桐亚油酸、端羟基聚醚和对甲苯磺酸加入反应釜中，在120-140℃条件下，反应6-10h，冷却至室温，再加入经过所述步骤I得到的氟烷基含氢硅油在40-60℃条件下，混合均匀，在温度为80-100℃、压力为-0.095～-0.001MPa条件下，抽真空30-40min，经过脱水、除低沸，氮气保护，加入氯铂酸的异丙醇溶液，在100-120℃条件下，反应6-8h，得到氟烷基含氢硅油改性桐亚油酸聚醚酯。


3.根据权利要求2所述的一种改性桐亚油酸聚醚酯涂料消泡剂，其特征在于，所述步骤I中催化剂为强酸性阳离子交换树脂、酸性白土和三氟甲磺酸中的一种或多种，2，2-二氟-3，3-双(三氟甲基)环氧乙烷和氨基含氢硅油的摩尔比为：1：(1.2-1.5)。


4.根据权利要求2所述的一种改性桐亚油酸聚醚酯涂料消泡剂，其特征在于，所述步骤II中端羟基聚醚的EO和PO的比为(3-7)：7；桐亚油酸是由桐油酸和亚麻油酸按照摩尔比为混合而成6:(4-6)；桐亚油酸、端羟基聚醚和氟烷基含氢硅油的Si-H的摩尔比为(1.1-1.2)：1：(2.8...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱水寿，
申请(专利权)人：朱生寿，
类型：发明
国别省市：湖南;43