耐高温耐强碱有机硅消泡剂乳液组合物及制备方法技术

本发明专利技术提供一种高效且价廉的乳液型有机硅消泡剂组合物及其制备方法。本发明专利技术是采取以下的技术方案来实现的：（１）三有机硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷，其中三有机硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷粘度在２５℃时大于１００，０００ｃｓ，且聚二甲基硅氧烷组分的浓度占整个浓缩物的１０～９０％；（２）至少一种无机金属氧化物固体颗粒组分，该固体颗粒组分即通常所说的填料，且必须是亲水的；（３）一种可对固体填料颗粒表面进行疏水改性的处理剂；（４）一种用来促进硅氧烷平衡化和硅醇缩合的催化剂，其用量为亲水固体填料总量的１－１００％。通过本发明专利技术所制备的耐高温耐强碱有机硅消泡剂乳液消、抑泡能力出色，成本较原先所使用消泡剂成本降低４０％左右。由于添加量降低，不仅降低了劳动强度，而且对后序生产未产生任何不利影响。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种以高粘度硅氧烷为基剂的乳液型消泡剂，或者更具体说涉及一种在高温强碱环境下工作，具有极好消、抑泡活性的以高粘度硅氧烷为主要控泡组合物的乳液型消泡剂及其制备方法。属于化学组合物及其制备的

技术介绍
本专利技术与一种以高粘度硅氧烷为基剂的乳液型消泡剂及其制备方法有关。在很大的程度上，液体泡沫是许多工业生产上的严重问题。工业上，通常用一种处理剂或向其中加入一种本身就能消泡的液体来消除泡沫。液体产生的泡沫大大降低了关键处理过程效率，同时也使得生产的产品质量大打折扣。众所周知，拥有破泡功能的消泡剂能消除泡沫，而用抑泡剂能阻止液体中泡沫的产生。因为聚硅氧烷消泡剂化学性能稳定，且副作用小，同时在用量很低的情况下也有很好的消泡能力，因此它们则是非常理想的。制备以硅氧烷为基剂的水乳液型消泡剂是一项成熟的技术，并且可以用多种多样含硅氧烷组合物作控泡化合物。配置硅氧烷基剂乳液型消泡剂使用的硅氧烷组合控泡组合物大多数都含有硅氧烷化合物(一般为聚二甲基硅氧烷)，还常常加入少量二氧化硅原料。通常制备这些组合物的工艺要求将二甲基聚硅氧烷与未经处理或处理过的气相二氧化硅填充物混合，在一定压力下通过均质机或胶体磨使组合物均质化，在加热至150℃或更高，保温适当的时间以确保填充物湿润。最后，将混和物冷却，装入容器中以待使用。其中所使用的硅氧烷化合物，主要是粘度为100-1000cs的二甲基硅油，特殊用途的消泡剂还可使用高粘度(＞1000cs)的二甲基硅油、二乙基硅油、甲基苯基硅油、改性硅油以及支链型硅油等。由于以普通硅氧烷为基剂的消泡剂组合物在高温强碱条件下消泡水平和消泡持久性会有所降低，因此有必要连续或间断地添加这种消泡剂组合物。《有机硅生产及应用技术》(化学工业部科学情报研究所编译，1982)P92页指出“由于硅氧烷链容易受离子性试剂的攻击，因此在强碱、强酸等发泡液中是不利的。已有提出将二氧化硅表面进行卤硅烷、低分子硅氧烷、硅氮烷、氨基硅烷或者在聚二甲基硅氧烷中添加硅烷醇钾、三烷基胺，使硅氧烷处于平衡状态，从而可改善消泡剂的耐碱性。”JP45-2613(23，613/70)介绍了以二甲基聚硅氧烷，以及特殊的硅氧烷树脂和二氧化硅为组分的消泡剂。JP47-1602(1，602/72)中介绍说在碱性条件下，加热聚合有机硅氧烷和精细添加剂如二氧化硅粉未的混合物也能得到消泡剂。Aizawa等人在美国专利第4,639,489号中介绍了一种制备硅氧烷基剂的控泡组合物的方法，该方法是将聚有机硅氧烷的混合物、填料、树脂状硅氧烷和一种用来促进以上组份进行反应的催化剂在50-300℃下一起加热。Kulkarni等人在美国专利第4,395,352号中，将控泡组合物中的聚二甲基硅氧烷油的25℃粘度限制在5,000-30,000cs的范围内。据介绍，这种限制出乎意料地使其在难以消泡的含水体系中的消泡效率得到改善。日本公开专利申请第5,184,814号〔184814/93〕介绍了一种控泡组合物，它含有端基为三甲基的聚二甲基硅氧烷、端基为乙烯基二甲基的二甲基聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、甲基氢硅氧烷共聚物、三甲基硅氧烷硅酸盐、超细二氧化硅粉和含铂催化剂。但是，这些控泡组合物在强碱环境中消泡性能不尽人意，消泡持久性也不好。特别是在高温强碱环境中，其消、抑泡活性均不理想。加入WTO后，国内较多造纸行业普遍引进国外技术采用全漂硫酸盐法制浆。在制浆工序中，其黑液起泡液温度高(＞85℃)碱性大(pH≥13)等。由于控泡组合物特别是本专利技术所提到的高粘度控泡化合物是一类不易在水相体系中分散的物质，在工业化使用过程中较为困难，导致消、抑泡效果也十分不理想，因此有必要将其制备成易分散的水包油型乳液。较多的专利也对此作了大量报道，例如中国专利CN1271299A等。普遍方法都是在乳化均质前，在搅拌中将少量水慢慢加入到含有精细分散了乳化剂的硅氧烷中，获得油包水型乳液，然后，再通过继续加水进行稀释使之逆转，最后在特殊装置中利用剪切力的作用将其均质为符合要求的细颗粒乳液；或者将硅氧烷在搅拌下慢慢地加入到含乳化剂水混合物中，然后对获得的粗颗粒乳液实施均质。按照上述传统方法制备本专利技术中控泡化合物是十分困难，且十分费时，另外设备投资十分昂贵。目前，国内外大多数有机硅乳液型消泡剂在此领域的使用效果都不理想，使用成本较高。如用常用的方法很难使得消泡剂的作用时间加长。本专利技术的目的就是提供一种高效且价廉的乳液型有机硅消泡剂的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效且价廉的乳液型有机硅消泡剂组合物。本专利技术的另一目的是提供一种上述乳液型有机硅消泡剂组合物的制备方法。本专利技术消泡乳液组合物是采取以下的技术方案来获得的一种消泡乳液组合物，其特征在于它由下列组份组成(1)三有机硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷，市场上可购得各种液体三有机硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷；它们可用不同的方法制备，如三有机-卤代硅氧烷和二甲基二卤代硅氧烷先共水解作用，后缩合；或者二甲基环硅氧烷先裂化，后缩合；其中三有机硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷粘度在25℃时大于100,000cs；且聚二甲基硅氧烷组分的浓度占整个浓缩物的10～90％；(2)至少一种无机金属氧化物固体颗粒组分，该固体颗粒组分即通常所说的“填料”，其比表面积应为50～300m2/g，且必须是亲水的；在市场上，如上海产气相2#，以及沈阳产A-150/A-200/A-300均可用于本专利技术；填料在消泡浓缩物中的浓度设定为聚二甲基硅氧烷和固体填料的质量比例在10∶1～200∶1之间；(3)一种可对固体填料颗粒表面进行疏水化改性的处理剂；较多研究表明，在亲水性无机固体填料颗粒表面存有大量羟基，则需疏水化处理；(4)一种用来促进硅氧烷平衡化和硅醇缩合的催化剂，在本专利技术中添加的硅烷化合物的量要足够疏水化亲水性无机固体颗粒填料，其用量为亲水固体填料总量的1-100％。前述的一种消泡剂乳液组合物，其特征在于其中(1)所述的三有机硅烷基封端基团为任何一种众所周知的烃基。前述的一种消泡剂乳液组合物，其特征在于其中(1)所述的烃基为含有1-6个碳原子的烃基。前述的一种消泡剂乳液组合物，其特征在于其中(1)所述的三有机硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷粘度在25℃时100,000～1000,000cs。前述的一种消泡剂乳液组合物，其特征在于其中(2)所述的无机金属氧化物即所说的填料为SiO2或者Al2O3、TiO2、ZrO2中的至少一种或者SiO2与Al2O3、TiO2、ZrO2中至少一种的混合物。前述的一种消泡剂乳液组合物，其特征在于其中(2)所述的填料的比表面应为200-300m2/g。前述的一种消泡剂乳液组合物，其特征在于其中(3)所述的疏水化改性处理剂至少包括下列物质中的一种，即二乙基二氯硅烷、丙烯基甲基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷、苯基乙基二乙氧基硅烷、3，3，3-三氟丙基甲基二氯硅烷、三乙烯基三甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、六乙基二硅氧烷、苯基甲基二氯硅烷、联乙烯二丙氧基硅烷、乙烯基二甲基氯硅烷、乙烯基甲基二氯硅烷、乙烯基二甲基甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷、六甲基二硅氧烷、己烯基甲基二氯硅烷、己烯基二甲基氯硅烷、二甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷、巯基丙基甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消泡剂乳液组合物，其特征在于它由下列组份组成：（１）三有机硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷，其中三有机硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷粘度在２５℃时大于１００，０００ｃｓ，且聚二甲基硅氧烷组分的浓度占整个浓缩物的１０～９０％；（２） 至少一种无机金属氧化物固体颗粒组分，该固体颗粒组分即通常所说的填料，其比表面积应为５０～３００ｍ↑［２］／ｇ，且必须是亲水的，填料在消泡浓缩物中的浓度设定聚二甲基硅氧烷和固体填料的质量比例在１０∶１～２００∶１之间；（３）一种可对固 体填料颗粒表面进行疏水改性的处理剂；　（４）一用来促进硅氧烷平衡化和硅醇缩合的催化剂，其用量为亲水固体填料总量的１－１００％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹治平，张忠均，
申请(专利权)人：南京四新科技应用研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]