一種三元共聚體消泡劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三元共聚體消泡劑的制備方法，包括：1）聚醚改性硅油的合成；2）多元醇、聚醚改性硅油三元共聚體的合成；3）制備三元共聚體消泡劑。先采用乙酰基封端烯丙基聚醚與低含氫硅油在氯鉑酸催化劑的作用下進(jìn)行硅氫加成反應(yīng)，生成具有Si-C結(jié)構(gòu)的聚醚改性硅油；再與多元醇在濃硫酸作用下進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到多元醇、聚醚改性硅油三元共聚體系消泡劑主單體，以此單體為主要成分制備的消泡劑不僅改善了傳統(tǒng)有機(jī)硅消泡劑在使用過程中的硅沉積問題，而且綜合了硅油、聚醚、多元醇組分的各自優(yōu)勢，集消泡、抑泡、并泡、脫氣于一身，可廣泛用于造紙、化纖、油田、廢水等多個領(lǐng)域，具有很強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。
【專利說明】一種三元共聚體消泡劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多元醇、聚醚改性硅油三元共聚體的制備方法，屬于三元共聚體系消泡劑合成領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在造紙、化纖、油田等領(lǐng)域使用的消泡劑大部分是有機(jī)硅消泡劑，該種消泡劑具有很好的消泡性能，但破乳后會產(chǎn)生硅沉積問題，不僅影響紙張、纖維等產(chǎn)品的質(zhì)量，而且長期累積會堵塞管道，給生產(chǎn)帶來眾多不便。用親水性的烯丙基聚醚通過接枝反應(yīng)改性有機(jī)硅油，所得到的產(chǎn)物一聚醚改性硅油在一定的溫度下可以在水中自乳化，形成的乳液穩(wěn)定性好，其消泡性和抑泡性都優(yōu)于兩者單獨(dú)使用時(shí)的性能，是一種新型消泡物，可以有效地改善硅沉積的問題；但聚醚改性硅油在使用過程中存在一定的不足，如加入到起泡液中會使泡沫變得很細(xì)密，難以脫除，影響其使用效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，在聚醚改性硅油的基礎(chǔ)上引入多元醇，利用其優(yōu)異的并泡性和脫氣性，制備一種多元醇、聚醚改性有機(jī)硅油三元共聚體。
[0004]本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0005]一種三元共聚體消泡劑的制備方法，制備方法包括以下步驟: [0006]I)聚醚改性硅油的合成:將烯丙基聚醚和含氫硅油，以摩爾比為1:1~1.3:1的配比混合加入到反應(yīng)釜中，并添加一定量的對苯二酚阻聚劑，在80°C下減壓蒸餾除去其中的水分；然后加熱至100°C，在氮?dú)夥諊屑尤胍欢康穆茹f酸催化劑，待溫度升到120°C下保溫3-5h，得到透明澄清的粘狀液體即為聚醚改性硅油；
[0007]2)多元醇、聚醚改性硅油三元共聚體的合成:在生成的聚醚改性硅油反應(yīng)釜中按照摩爾比為1:2~1:3的比例加入多元醇，在氮?dú)夥諊羞厰嚢柽吋訜?，待溫度升?0~90°C時(shí)，用恒壓滴液漏斗慢慢滴加濃硫酸催化劑，分離出反應(yīng)體系中生成的水分，在110~130°C下保溫反應(yīng)4~5h，即得三元共聚體；
[0008]3)將合成好的三元共聚體與聚醚L61、斯盤60、吐溫60以質(zhì)量比為13-15:6-8:1-2:1-2進(jìn)行復(fù)配，在65_75°C下制成有效含量為25%的乳液，即為所制備的三元共聚體消泡劑。
[0009]進(jìn)一步地,所述烯丙基聚醚為烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯乙氧基醚,其EO和PO的比例為0:1~1:4。
[0010]進(jìn)一步地,所述含氫硅油含氫量為0.1%~0.18%。
[0011]進(jìn)一步地，所述對苯二酚阻聚劑添加量為烯丙基聚醚和含氫硅油總質(zhì)量的0.1% ~0.2%。
[0012]進(jìn)一步地，所述氯鉬酸催化劑加入量為烯丙基聚醚和含氫硅油總質(zhì)量的0.1%~
0.3%。[0013]進(jìn)一步地，所述氯鉬酸催化劑，將其與異丙醇以1:40~1:50的比例稀釋后進(jìn)行使用，性狀為橘黃色透亮液體。
[0014]進(jìn)一步地，所述多元醇為丙三醇、聚醚三元醇或1，3-丁二醇。
[0015]進(jìn)一步地,所述濃硫酸催化劑加入量為聚醚改性硅油和多元醇總質(zhì)量的0.05%~
0.2%。
[0016] 相對于現(xiàn)有消泡劑本發(fā)明的特點(diǎn)在于:
[0017]1)本發(fā)明在合成聚醚改性硅油的反應(yīng)中未采用任何溶劑，不僅避免了反應(yīng)過程中有機(jī)溶劑揮發(fā)、爆沸等帶來的危險(xiǎn)性，而且省去了反應(yīng)后處理帶來的麻煩，同時(shí)也方便后期的使用，不會因溶劑而帶來二次污染。
[0018]2)本發(fā)明合成的消泡劑可以在水中很好地分散，且制備過程中未采用粘度太高的物質(zhì)，改善了傳統(tǒng)有機(jī)硅消泡劑在使用過程中產(chǎn)生硅垢的問題。
[0019]3)在本發(fā)明的合成過程中可以通過調(diào)節(jié)烯丙基聚醚中EO和PO的比例、硅油的含氫量以及多元醇的具體結(jié)構(gòu)來協(xié)調(diào)三元共聚體系的性能指標(biāo)。
[0020]本發(fā)明所制備的以多元醇、聚醚改性硅油三元共聚體單體為主要成分制備的消泡劑不僅改善了傳統(tǒng)有機(jī)硅消泡劑在使用過程中的硅沉積問題，而且綜合了硅油、聚醚、多元醇組分的各自優(yōu)勢，集消泡、抑泡、并泡、脫氣于一身，可廣泛用于造紙、化纖、油田、廢水等多個領(lǐng)域，具有很強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。其穩(wěn)定性好，綜合消泡、抑泡、并泡、脫氣的優(yōu)勢明顯，是一種高效型消泡劑。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下述實(shí)例用來進(jìn)一步說明本發(fā)明，并不能認(rèn)定本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】僅限于此。
[0022]實(shí)施例1:
[0023]在IL反應(yīng)爸中加入反應(yīng)原料烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯乙氧基醚360克,其分子量為1500，E0:P0=1:3，含氫量為0.1%的含氫硅油200克，即烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯乙氧基醚:含氫硅油摩爾比為1.2:1。然后添加阻聚劑對苯二酚1.1克，在80°C下減壓蒸餾除去其中的水分；然后加熱至100°C在氮?dú)夥諊屑尤?0克氯鉬酸催化劑，其中，氯鉬酸催化劑與異丙醇以1:40的比例稀釋后進(jìn)行使用，性狀為橘黃色透亮液體。反應(yīng)體系慢慢升溫至120°C，在此溫度下保溫反應(yīng)4h后得到澄清透亮的粘稠液體，即為聚醚改性硅油。
[0024]在上述得到的聚醚改性硅油的反應(yīng)釜中加入18.4克的丙三醇，即聚醚改性硅油與丙三醇的摩爾比為1:2。待丙三醇完全溶解后，在氮?dú)夥諊羞厰嚢柽吋訜嶂?0°C，用恒壓滴液漏斗慢慢滴加濃硫酸催化劑0.6g，在130°C下保溫反應(yīng)為5h，反應(yīng)完成，即得三元共聚體。
[0025]稱取三元共聚體15g、聚醚L616g、斯盤602g、吐溫602g，在70°C恒溫水浴中用20g水進(jìn)行乳化，最后在攪拌條件下補(bǔ)加55g水，即得有效含量為25%的乳液型消泡劑。
[0026]實(shí)施例2:
[0027]在IL反應(yīng)爸中加入反應(yīng)原料烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯乙氧基醚396克,其分子量為1500，EO:P0=1:4，含氫量為0.12%的含氫硅油200克，即烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯乙氧基醚:含氫硅油摩爾比為1.1:1。然后添加阻聚劑對苯二酚0.6克，在80°C下減壓蒸餾除去其中的水分；然后加熱至100°C在氮?dú)夥諊屑尤?.6克氯鉬酸催化劑，其中，氯鉬酸催化劑與異丙醇以1:50的比例稀釋后進(jìn)行使用，性狀為橘黃色透亮液體。反應(yīng)體系慢慢升溫至120°C，在此溫度下保溫反應(yīng)5h后得到澄清透亮的粘稠液體，即為聚醚改性硅油。
[0028]在上述得到的聚醚改性硅油的反應(yīng)釜中加入216克的聚醚三元醇，其分子質(zhì)量為300，即聚醚改性硅油與聚醚三元醇的摩爾比為1:3。在氮?dú)夥諊羞厰嚢柽吋訜嶂?0°C，用恒壓滴液漏斗慢慢滴加濃硫酸催化劑0.4g，在120°C下保溫反應(yīng)4h，反應(yīng)完成，即得三元共聚體。
[0029]稱取三元共聚體13g、聚醚L618g、斯盤602g、吐溫602g，在65°C恒溫水浴中用20g水進(jìn)行乳化，最后在攪拌條件下補(bǔ)加55g水，即得有效含量為25%的乳液型消泡劑。
[0030]實(shí)施例3:
[0031]在IL反應(yīng)爸中加入反應(yīng)原料烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯乙氧基醚360克,其分子量為1000，EO:P0=0:1，含氫量為0.18%的含氫硅油200克，即烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯乙氧基醚:含氫硅油摩爾比為1:1。然后添加阻聚劑對苯二酚1.1克，在80°C下減壓蒸餾除去其中的水分；然后加熱至100°C在氮?dú)夥諊屑尤?.7克氯鉬酸催化劑，其中，氯鉬酸催化劑與異丙醇以1:4 0的比例稀釋后進(jìn)行使用，性狀為橘黃色透亮液體。反應(yīng)體系慢慢升溫至120°C ;在此溫度下保溫反應(yīng)5h后得到澄清透亮的粘稠液體，即為聚醚改性硅油。
[0032]在上述得到的聚醚改性硅油的反應(yīng)釜中加入68克的1，3- 丁二醇，即聚醚改性硅油與1，3_ 丁二醇的摩爾比為1:3。在氮?dú)夥諊羞厰嚢柽吋訜嶂?0°C，用恒壓滴液漏斗慢慢滴加濃硫酸催化劑1.25g，在125°C下保溫反應(yīng)4h，反應(yīng)完成，即得三元共聚體。
[0033]稱取三元共聚體14g、聚醚L618g、斯盤602g、吐溫601g，在70°C恒溫水浴中用20g水進(jìn)行乳化，最后在攪拌條件下補(bǔ)加55g水，即得有效含量為25%的乳液型消泡劑。
[0034]實(shí)施例4:
[0035]在IL反應(yīng)爸中加入反應(yīng)原料烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯乙氧基醚240克,其分子量為1000，E0:P0=1:2，含氫量為0.1%的含氫硅油200克，即烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯乙氧基醚:含氫硅油摩爾比為1.2:1。然后添加阻聚劑對苯二酚0.66克，在80°C下減壓蒸餾除去其中的水分；然后加熱至100°C在氮?dú)夥諊屑尤?.88克氯鉬酸催化劑，其中，氯鉬酸催化劑與異丙醇以1:50的比例稀釋后進(jìn)行使用，性狀為橘黃色透亮液體。反應(yīng)體系慢慢升溫至120°C ;在此溫度下保溫反應(yīng)3h后得到澄清透亮的粘稠液體，即為聚醚改性硅油。
[0036]在上述得到的聚醚改性硅油的反應(yīng)釜中加入36.8克的丙三醇，即聚醚改性硅油與丙三醇的摩爾比為1:2。在氮?dú)夥諊羞厰嚢柽吋訜嶂?0°C，待丙三醇完全溶解后，用恒壓滴液漏斗慢慢滴加濃硫酸催化劑0.5g，在125°C下保溫反應(yīng)5h，反應(yīng)完成，即得三元共聚體。
[0037]稱取三元共聚體15g、聚醚L617g、斯盤601g、吐溫602g，在75°C恒溫水浴中用20g水進(jìn)行乳化，最后在攪拌條件下補(bǔ)加55g水，即得有效含量為25%的乳液型消泡劑。
[0038]下面給出了附表1，三元共聚體消泡劑與現(xiàn)有消泡劑在80°C，堿度>7mg/L的起泡體系中的應(yīng)用性能對比。
[0039]表1
[0040]
【權(quán)利要求】
1.一種三元共聚體消泡劑的制備方法，其特征在于，制備方法包括以下步驟: 1)聚醚改性硅油的合成:將烯丙基聚醚和含氫硅油，以摩爾比為1:1~1.3:1的配比混合加入到反應(yīng)釜中，并添加一定量的對苯二酚阻聚劑，在80°C下減壓蒸餾除去其中的水分；然后加熱至100°C，在氮?dú)夥諊屑尤胍欢康穆茹f酸催化劑，待溫度升到120°C下保溫3-5h，得到透明澄清的粘狀液體即為聚醚改性硅油； 2)多元醇、聚醚改性硅油三元共聚體的合成:在生成的聚醚改性硅油反應(yīng)釜中按照摩爾比為1:2~1:3的比例加入多元醇，在氮?dú)夥諊羞厰嚢柽吋訜?，待溫度升?0~90°C時(shí)，用恒壓滴液漏斗慢慢滴加濃硫酸催化劑，分離出反應(yīng)體系中生成的水分，在110~130°C下保溫反應(yīng)4~5h，即得 三元共聚體； 3)制備三元共聚體消泡劑:將合成好的三元共聚體與聚醚L61、斯盤60、吐溫60以質(zhì)量比為13-15:6-8:1-2:1-2進(jìn)行復(fù)配，在65_75°C下制成有效含量為25%的乳液，即為所制備的三元共聚體消泡劑。
2.如權(quán)利要求1所述的三元共聚體消泡劑的制備方法，其特征在于，所述烯丙基聚醚為烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯乙氧基醚，其EO和PO的比例為O:1~1:4。
3.如權(quán)利要求1所述的三元共聚體消泡劑的制備方法，其特征在于，所述含氫硅油含氫量為0.1%~0.18%。
4.如權(quán)利要求1所述的三元共聚體消泡劑的制備方法，其特征在于，所述對苯二酚阻聚劑添加量為烯丙基聚醚和含氫硅油總質(zhì)量的0.1%~0.2%。
5.如權(quán)利要求1所述的三元共聚體消泡劑的制備方法，其特征在于，所述氯鉬酸催化劑加入量為烯丙基聚醚和含氫硅油總質(zhì)量的0.1%~0.3%。
6.如權(quán)利要求5所述的三元共聚體消泡劑的制備方法，其特征在于，所述氯鉬酸催化劑，將其與異丙醇以1:40~1:50的比例稀釋后進(jìn)行使用，性狀為橘黃色透亮液體。
7.如權(quán)利要求1所述的三元共聚體消泡劑的制備方法，其特征在于，所述多元醇為丙三醇、聚醚三元醇或1，3- 丁二醇。
8.如權(quán)利要求1所述的三元共聚體消泡劑的制備方法，其特征在于，所述濃硫酸催化劑加入量為聚醚改性硅油和多元醇總質(zhì)量的0.05%~0.2%。
【文檔編號】B01D19/04GK103923323SQ201410159995
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】宋蕊, 郭睿, 馬增超 申請人:西安三業(yè)精細(xì)化工有限責(zé)任公司