[发明专利]氟改性聚丙烯酸酯的消泡剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明消泡剂的技术领域，尤其涉及氟改性聚丙烯酸酯的消泡剂及其制备方法。

背景技术

在浮选、灭火、除尘、洗涤、制造泡沫陶瓷和泡沫塑料等过程中需要利用泡沫；而在发酵、涂料、造纸、印染、排除体内器官胀气、锅炉用水、废水处理及棱镜或玻璃的制造过程中需要消除泡沫，可见泡以及泡沫伴随着人们的生产和生活。所谓“泡”或“气泡”是由不溶性气体存在于液体或固体中或以它们的薄膜包围而形成的，它是一种具有气/液、气/固、气/液/固界面的分散体系，在选矿及油田体系中常见到气/液/固界面的分散气泡。许多气泡聚集在一体彼此以薄膜隔开的积聚状态称之为泡沫。泡沫的生成主要有物理法、化学法和表面活性剂法等。物理法又包括送气法(鼓泡)、溶解度降低法、加热沸腾法以及工业上常用的如振动、搅拌等起泡方法。其中送气法最为常用，技术上的关键是通过调节送气压力即可调节气泡的生成速度。一般送气速度越快，表面压力降低得越多，则气泡越易生成。缺点是送气压力大小与蒸发速度相矛盾，送气压力越低、蒸发越快。化学方法是指一切热分解反应可以产生气体的反应都可以用来起泡。例如小苏打碳酸氢钠等的加热分解以及生物发酵过程中产生的气体均可造泡。无论是物理法还是化学法，泡生成的难易和稳定程度大小都必须保持低的表面自由能。降低表面自由能最有效的方法就是加入表面活性剂。根据表面活性剂的作用不同，又分为起泡剂、稳泡剂和消泡剂等。

现有技术中，消泡剂的消泡效果较差。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提供一种氟改性有机硅的消泡剂，该消泡剂具有较高的消泡效果。

一种氟改性聚丙烯酸酯的消泡剂，其具有以下分子结构：

其中，R₁为H或甲基，R₂为C_1～4烷烃基，R₃为C_1～6烷烃基，a、b、c均为正整数。

在上述分子结构中，较好地，a：b：c为0.1～0.4：0.05～0.3：1。

作为上述分子结构中， a较好地为6～14的正整数，如6、7、10、12、13或14等；b较好地为10～25的正整数，如10、12、14、17、20、23、24、25等；c较好地为30～60的正整数，如30、32、35、40、45、50、55、60等。

本发明另一方面提供一种氟改性有机硅的消泡剂的制备方法，由该制备方法所获得的消泡剂具有较高的消泡效果。

一种如上述述消泡剂的制备方法，其特征在于，将烷烃基乙烯醚、丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸全氟代辛酯进行自由基共聚反应得到；

其中，烷烃基乙烯醚具有结构式：，R₃为C_1～6烷烃基；

丙烯酸酯单体具有结构式：，R₁为H或甲基，R₂为C_1～4烷烃基。

上述，自由基共聚是指以自由基引发，使链增长（链生长）自由基不断增长的聚合反应，又称游离基聚合。该聚合反应属链式聚合反应，分为链引发、链增长、链终止和链转移四个基元反应。链引发又称链的开始，主要反应有两步：形成活性中心——游离基，进而游离基引发单体。主要的副反应是氧和杂质与初级游离基或活性单体相互作用使聚合反应受阻。一般需要有引发剂进行引发，常用的引发剂有偶氮引发剂、过氧类引发剂和氧化还原引发剂等，偶氮引发剂有偶氮二异丁腈，偶氮二异丁酸二甲酯引发剂，V-50引发剂等，过氧类有BPO等。光、热、辐射亦可引发。链增长是活性单体反复地和单体分子迅速加成，形成大分子游离基的过程。链增长反应能否顺利进行，主要决定于单体转变成的自由基的结构特性、体系中单体的浓度及与活性链浓度的比例、杂质含量以及反应温度等因素。链终止主要由两个自由基的相互作用形成，指活性链活性的消失，即自由基的消失而形成了聚合物的稳定分子。终止的主要方式是单基终止和双基终止。双基终止是两个活性链自由基的结合和歧化反应的双基终止，或二者同时存在。当体系粘度过大等不能双基终止只能单基终止。链转移是指链自由基从单体、溶剂、引发剂等低分子或已形成的大分子上夺取一个原子而终止，并使这些失去原子的分子形成新的自由基。链终止将活性种转移给另一分子，而原来活性种本身却终止。

对于上述三反应单体而言，烷烃基乙烯醚可列举出甲基乙烯醚等。丙烯酸酯单体可列举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸顶酯等的具体实例。甲基丙烯酸全氟代辛酯，又名甲基丙烯酸-1H,1H-全氟代辛酯，其分子结构式为，其CAS号为3934-23-4。