[发明专利]一种乳液型有机硅消泡剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种乳液型有机硅消泡剂及其制备方法。

背景技术

在染织、食品发酵、医药行业、石油化工、造纸、废水处理等工业工程中，易产生有害泡沫，不仅影响生产效率，造成原料的浪费，也使得产品质量降低。因此，在工业生产中需要添加消泡剂消除有害泡沫。

在消泡剂的发展历程中，有机硅乳液型消泡剂因其表面张力小、热稳定性和化学稳定性好、具有生理和反应惰性、较高的消泡活性等优点广泛应用于洗涤剂、造纸、制糖、电镀、化肥、废水处理等行业。但是，有机硅乳液型消泡剂同样存在着不足，如抑泡性能较差，在造纸、废水处理、制糖等连续发泡体系容易失效；在应用过程中因歧化作用而失去消泡活性，同时分离出的硅油也易于附着在织物表面而影响其外观。

本发明对有机硅复合消泡剂的配方进行改造，通过增大疏水气相白炭黑与二甲基硅油的结合力来增强其耐用性，增大其在造纸、印染过程中消泡活性时间；并加入其它消泡活性组分与有机硅进行复合，以增大其铺展系数，减小进入势垒，进一步加快消泡速度，增大有机硅复合消泡剂的抑泡性能，同时减少有机硅的使用量，减少硅油附着在织物、纸张表面影响外观的可能性；加入可以加快泡沫老化的组分，与复合消泡剂的其他活性组分协同消泡，加速泡沫的瓦解。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乳液型有机硅消泡剂及其制备方法，所得有机硅消泡剂消泡速度更快，抑泡能力更强，作用时间更持久，成本更为低廉，是一款新型乳液型有机硅消泡剂。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种乳液型有机硅消泡剂，其制备方法包括如下步骤：

1）疏水型气相白炭黑的处理：将疏水型气相白炭黑、磷酸二氢铵与疏水处理剂在90-100 ℃下保温反应1 h，得处理后的气相白炭黑；

2）硅膏的制备：将处理后的气相白炭黑与二甲基硅油在170-200 ℃下保温混合2.5-3 h，得到硅膏；

3）乳化复配：将步骤2）制得的硅膏与脂肪醇、磷酸钠、复合乳化剂在75 ℃条件下混合均匀，然后在70℃下缓慢地加水至转相，搅拌20 min后再加入剩余水，继续搅拌20 min后停止加热，冷却至室温后出料即得。

步骤1）中所用原料按重量份计为：疏水型气相白炭黑100份，磷酸二氢铵3-5份，疏水处理剂3-5份。其中，所述疏水型气相白炭黑的比表面积为225-275m²/g；所述疏水处理剂为六甲基二硅胺烷、1-辛醇中的一种或两种。

步骤2）中所用原料按重量份计为：气相白炭黑2份，二甲基硅油48份。其中，所述二甲基硅油的粘度为500-1000 mPa·s。

步骤3）中所用原料按重量份计为：硅膏70-80份，脂肪醇20-30份，磷酸钠5-10份、复合乳化剂26-32份，水500-550份。其中，所述复合乳化剂是将十八醇、单甘脂、司盘-60、吐温-60、异构醇聚氧乙烯醚按重量比8:2:8:6:2混合而成；所述脂肪醇为主链含6-8个碳原子的脂肪醇中的一种或两种，包括1-辛醇、1-己醇，异辛醇。

与现有技术相比，本发明制备的乳液型有机硅消泡剂具有如下优势：

1）经疏水处理剂与磷酸盐改性后的疏水气相白炭黑与二甲基硅油的结合力更大，在连续的消泡循环中歧化为富含硅油的相态和富含白炭黑相态的速度更慢，使其消泡作用更持久；

2）脂肪醇的加入增大了有机硅消泡剂的铺展系数，降低消泡剂的进入势垒，并在泡膜表面形成松散的不稳定膜面，加快泡膜的破裂；

3）高价磷酸盐的加入，可破坏泡膜表面的电荷稳定，加速泡膜的老化合并，并与其他组分起到协同消泡的作用；

4）脂肪醇、高价盐与硅膏的协同作用，可使所得消泡剂消泡速度更快；

5）从生产成本方面考量，制备本发明消泡剂所用原料都是常见的化工产品，且消泡剂超过80%的成分是水，大大降低了生产成本，也减少了制备过程中对环境的污染。

附图说明

图1为消泡性能测试中泡沫液的体积随时间变化的曲线图。

图2为实施例3消泡剂的循环性能测试图。

图3为对比例1消泡剂的循环性能测试图。

图4为对比例2消泡剂的循环性能测试图。

具体实施方式

一种乳液型有机硅消泡剂，其制备方法包括如下步骤：

1）疏水型气相白炭黑的处理：将100重量份疏水型气相白炭黑、3-5重量份磷酸二氢铵与3-5重量份疏水处理剂在90-100 ℃下保温反应1 h，得处理后的气相白炭黑；