[发明专利]一种可用于水性涂料的有机硅消泡剂及其制备方法

说明书

本发明涉及可用于水性涂料的有机硅消泡剂及其制备方法，包括步骤如下：(1)异构醇醚封端烯丙基聚醚的合成；(2)端基异构醇醚封端聚醚改性硅油的合成；(3)硅膏的制备；(4)消泡剂的制备。本发明使用对称结构的端基异构醇醚封端聚醚改性聚硅氧烷，在聚硅氧烷链端基上同时引入亲水的eo链段和疏水的po链段及异构大分子烷基醇醚基团，通过控制eo与po的比例可有效调节该聚合物的亲疏水性，实现较好的消泡性能。本发明的有机硅消泡剂原料易得、工艺简单、稳定性好，可有效消除水性涂料体系的泡沫，消泡抑泡性能优异且不易引起缩孔等弊病，同时具有很好的润湿性能，可节省水性涂料中润湿剂的用量。

技术领域

本发明涉及可用于水性涂料的有机硅消泡剂的制备方法，属于消泡剂制备技术领域。

背景技术

水性助剂是水性涂料产品的一类重要组成材料，其在配方中的使用比例不高，但对提高和改善涂料和涂膜的性能却能起到十分关键的作用。在涂料施工过程中，为了减少泡沫的产生与气泡遗留的痕迹，形成美观的涂膜，必须在涂料中使用消泡剂，消泡剂还可以改善涂膜的光泽、耐久性以及涂料的流动性和颜料的分散性。

常见的水性消泡剂主要有三类：矿物油类，通常由载体、憎水颗粒、乳化剂等所组成。聚醚类消泡剂，如聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚及其共聚物。有机硅类消泡剂，通常由聚硅氧烷、白炭黑、乳化剂等组成。有机硅类消泡剂消泡活性高消泡作用较好，但常常带来缩孔等弊病。但通常的消泡剂仅可以消除掉体系中的泡沫，不具备润湿的性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种可用于水性涂料的有机硅消泡剂的制备方法。

本发明的技术方案包括步骤如下：

(1)异构醇醚封端烯丙基聚醚的合成：A.异构长链烷醇、催化剂加入到反应釜中通氮气置换，抽真空加热脱水(优选抽真空加热脱水温度为80～120℃、加热时间为0.5～5h)，冷却至室温吸入环氧丙烷，搅拌升温反应(优选升温搅拌反应温度为60～100℃，反应时间为0.5～10h)，待环氧丙烷反应结束后，降至适当温度(例如至温度10～35℃)后抽真空吸入环氧乙烷，再次升温搅拌反应(升温搅拌反应温度优选为60～100℃，反应时间为0.5～10h)，即制得异构醇聚醚；B.将醇盐化试剂加入到釜内，升温反应(优选反应温度为60～90℃，反应时间为0.5～10h)脱除反应产生的气体，降温后向釜内滴加烯丙基氯后继续反应(优选反应温度为60～90℃，反应时间为0.5～10h)，加入中和剂和吸附剂即制得异构醇醚封端烯丙基聚醚(分子量为1000～20000g/mol)；

(2)端基异构醇醚封端聚醚改性硅油的合成：将双端含氢硅油、步骤(1)制得的异构醇醚封端烯丙基聚醚放入玻璃瓶内，减压(例如压力2～3mmHg)除水后在惰性气体保护下加入催化剂反应至体系澄清透明；

(3)硅膏的制备：将白炭黑、二甲基硅油和步骤(2)制得的端基异构醇醚封端聚醚改性硅油放入玻璃瓶内，其中白炭黑质量为体系总质量的2～10％，端基异构醇醚封端聚醚改性硅油质量为体系总质量的2～95％，二甲基硅油质量为体系总质量的10～95％；或者将白炭黑和步骤(2)制得的端基异构醇醚封端聚醚改性硅油放入玻璃瓶内，其中白炭黑质量为体系总质量的2～10％，端基异构醇醚封端聚醚改性硅油质量为体系总质量的90～98％；加热搅拌至均相；

(4)消泡剂的制备：将步骤(3)制得的硅膏、二甲基硅油和步骤(2)制得的端基异构醇醚封端聚醚改性硅油、聚醚(例如聚乙二醇、聚丙二醇、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物、端基脂肪醇改性环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，分子量500～2000g/mol)加入至容器(例如带冷却的钢杯)内，其中，步骤(4)中所述的硅膏质量为体系总质量的1～30％，步骤(4)中所述的二甲基硅油为体系总质量的1～30％，步骤(4)中所述的端基异构醇醚封端聚醚改性硅油质量为体系总质量的1～30％，聚醚总质量为体系总质量的30～90％；