[发明专利]一种有机硅消泡剂用的结构物及其合成方法

说明书

本发明提供了一种有机硅消泡剂用的结构物，包括以下重量份的原料：含羟基聚硅氧烷、网状结构剂、催化剂、水和有机溶剂。还提供了该有机硅消泡剂用的结构物的合成方法，反应步骤为：向反应器中加入水、有机溶剂、网状结构剂和催化剂，搅拌、升高温度并保温反应，使得网状结构剂进行水解和缩合反应，得到聚硅氧烷具有“笼式”结构物，再加入含羟基聚硅氧烷，缩合反应形成“章鱼”结构物，蒸出挥发分，得到粘稠油状物，即本发明所述一种有机硅消泡剂用的结构物。由该有机硅消泡剂用的结构物再与有机硅树脂和二氧化硅反应制得的有机硅消泡剂，具有良好的亲水性和消泡持久性。

技术领域

本发明涉及精细化工领域，具体涉及一种有机硅消泡剂用的结构物及其合成方法。

背景技术

消泡剂是工业生产过程不可缺少的精细化工助剂之一，主要用于消除工业生产过程的危害泡沫，根据消泡剂的成分的不同，消泡剂可以分为(改性有机硅)有机硅类、(改性)聚醚类、矿物油类、脂肪醇类等等。这些产品各有自身的优势，例如有机硅消泡剂适合于污水处理、石油开采、纺织印染、制浆造纸等领域，其具有较快的消泡速度和较长时间的抑制泡沫功能，但是在涂料、油墨、金属加工液，单纯的有机硅消泡剂存在相容性的问题，很容易从体系中析出来，影响表面性能，例如缩孔、鱼眼、漂浮、堵网等问题，此时就必须要对有机硅进行改性，改性基团包括聚醚、烯烃、炔烃等等。聚醚类和脂肪醇类的消泡剂一般用于造纸湿部抄纸白水消泡和脱气，矿物油类的消泡剂一般也是涂料、油墨、胶粘剂中，虽然其消泡速度不快，但是，一般不对涂层产生影响，属于中低档涂料油墨的青睐者。

总体来说，有机硅消泡剂是众多消泡剂的生产厂家和研究机构的主要关注对象。202011350420.4介绍了有机硅的垃圾渗滤液消泡剂，其成分包括聚醚改性聚二甲基硅氧烷、纳米级气相二氧化硅、改性硅油、脂肪酸聚氧乙烯酯、乳化剂、增稠剂和生物抑制剂；US5271868A介绍高温染色用消泡剂用两种聚醚改性硅油+硅膏、小粘度羟基硅油、白炭黑制成；CN103814072A介绍了甲基硅油、羟基硅油、氨基硅油+白炭黑制备了消泡剂乳液；US2014316015A1介绍了消泡剂硅膏的制备，它把聚硅氧烷、亲水白炭黑、疏水白炭黑、硅树脂在50～250度之间处理使得得到的硅脂的粘度为原始的一半，介绍说大大提高了消泡性能；US2009234029A1介绍了硅脂的制备，在捏合机中处理硅油、白炭黑、少量的处理剂、水或氨水的混合物；EP0516109A1介绍用强剪切和强碱条件下的硅脂的效果，其用甲基硅油、含氢硅油、乙烯基硅油、催化剂制备的硅脂。

这些专利介绍的信息分为两类，一类是硅膏的制备，另一类是硅膏、改性聚硅氧烷等等组合物的制备。而硅膏是有机硅消泡剂的核心。现有的专利技术存在硅膏粘度在处置期内不稳定，消泡性能有待进一步提高的问题。

有机硅消泡剂之所以具有很好的消泡速度和抑泡性能，除了其具有较低的表面张力，其还具有不溶于水的特点。但是，在不溶于水的情况下，消泡粒子就会发生聚集，小颗粒慢慢变成大颗粒，从而失去了消泡功能。因此，为了使得硅膏能在起泡介质中充分发挥作用，必须要使得消泡微粒单元长时间保持细小而不聚集颗粒的形式。目前有机硅消泡剂都是用聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷或烯烃改性聚硅氧烷与含羟基聚硅氧烷和疏水粒子复配，通过空间结构的聚醚改性聚硅氧烷和线性聚醚改性聚硅氧烷协同缠绕和包裹作用，能使得有机硅活性物能长期稳定地存在于聚醚体系中。通过交联、复配技术来提高消泡效果，但是此类硅膏的聚醚体系中所含的亲水基团较少，存在亲水性差的问题；以及体系中疏水粒子嵌入不够稳定，导致消泡持久性不足的缺陷。有的通过加入表面活性剂增加亲水性，制备成消泡剂乳液，乳液在储存过程中，占用体积大，有效期短，且易聚集析出沉淀颗粒物，导致性能不稳定；然而，有机消泡剂硅膏的优点在于储存体积小，稳定性好，安全性好，可以根据需要制备出各种含量用途的消泡剂乳液，比乳液更高的实用价值。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种有机硅消泡剂用的结构物，特别用到了一种网状结构剂，该具有硅烷结构的网状结构剂经过水解与缩合反应后，先得到“笼式”结构物，再与含羟基聚硅氧烷反应，得到具有独特结构的“章鱼”结构物，该结构物即本发明所述有机硅消泡剂用的结构物。