一种应用于苛刻环境下高效聚醚有机硅消泡剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种应用于苛刻环境下高效聚醚有机硅消泡剂及其制备方法，特别是 由微乳液方法制备成的阳离子型纳米聚合物乳液，可应用于造纸、涂料、纺织、食品、制药及 石油化学等行业高温、强碱等苛刻环境下的消泡。
【背景技术】
[0002] 泡沫是人们日常生活中的一种常见现象，在洗涤、灭火、以及部分食品饮料中，泡 沫可以给人们带来便利。而在工业生产中，由于种种原因会产生大量的泡沫，直接影响到 生产效率，严重时可导致生产无法进行，特别在造纸、涂料、纺织、食品、制药及石油化学等 行业中，泡沫的危害更为突出，造成的后果更为严重。消灭有害的泡沫可以利用静置、减压 (抽真空)、加温或加压等办法。但是当需要在短时间内，迅速而有效地消除泡沫时就需要借 助于添加消泡剂。聚醚改性聚硅氧烷是通过选择具有较强抑泡能力的聚醚，和疏水性强、破 泡迅速的聚硅氧烷为原料进行反应，从而在聚硅氧烷分子中引入聚醚链段制得的聚醚一硅 氧烷共聚物。目前，国内市场聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂产品与国外产品还存在较大差距， 这就促使了我们对这类产品的研宄与开发，具有很好的发展前景，期望能够替代国外的产 品，提尚国内广品的竞争力。
【发明内容】
[0003] 针对上述问题，本发明的目的是提供一种苛刻环境下高效聚醚有机硅消泡剂及其 制备方法，在制备过程中无需甲苯等有害有机溶剂，采用自乳化方法，水为溶剂，有利于环 境保护和产品推向国际化，应该具有非常好的推广意义；通过小分子单体与聚醚协同改性 有机硅制得聚醚有机硅母液，经复配得到的消泡剂可实现消泡、抑泡性能、稳定性的统一， 解决苛刻环境下，特别是高温、强碱下的消泡剂消泡、抑泡、稳定性差等严重技术问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种聚醚改性有机硅母液，其特征在 于主要含有一种丙烯酸酯类单体或含双键硅烷单体与烯丙基聚醚作为复合改性剂，通过与 低含氢聚硅氧烷加成聚合制备聚醚有机硅母液，通过与二甲基硅油、羟基硅油、白炭黑、非 离子乳化剂、去离子水等复配制成高效聚醚有机硅消泡剂。
[0005] 本发明所说的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯（MM)，甲基丙烯酸（MAA)，丙烯 酸（AA)，醋酸乙烯酯（VAc)、丙烯酸乙酯（EA)，丙烯酸丁酯（BA)，丙烯酸异辛酯（2-EHA)中 的1种。
[0006] 本发明所说的双键单封端聚氨酯丙烯酸酯大分子单体为丙烯酸酯类单体如丙烯 酸异乙酯或甲基丙烯酸羟乙酯为一端，另一端为低分子醇如正丁醇、异戊醇与聚氨酯预聚 物(含双异氰酸根单体如甲苯二异氰酸酯TDI，4, 4'二苯基甲烷二异氰酸酯MDI或异佛尔酮 二异氰酸酯IPDI与聚乙二醇PEG、聚丙二醇PPG)反应得到。
[0007] 本发明所说的烯丙基聚醚为烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚，分子结构为 CH2=CHCH2O (C2H4O) a (C3H6O) bH，其分子量为 800-2400 g/mol。
[0008] 本发明所说的低含氢聚硅氧烷包括端基含氢聚硅氧烷和侧链含氢聚硅氧烷，含氢 质量分数为0. 06-0. 24%。
[0009] 本发明所说的非离子型乳化剂为Span系列、OP系列或Tween系列中的一种或几 种；所述司盘系列为 Span-20, Span-40, Span-60, Span-65, Span-80 或 Span-85,所述 OP 系列为 OP-4, 7, 9, 10, 13, 15, 20, 30, 50,所述吐温系列为 Tween-20, Tween-40, Tween-60, Tween-65, Tween-80 或 Tween_85〇
[0010] 本发明所说的高效聚醚有机硅消泡剂的制备方法，包括如下制备步骤：加料前将 四口瓶彻底干燥后通氮气10分钟，将丙烯酸酯类单体或双键单封端聚氨酯丙烯酸酯大分 子单体与烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚组成的复合改性剂(丙烯酸酯类单体或含双键硅烷 单体：烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚摩尔比为0~1/10)和低含氢硅油按一定比例（复合改 性剂：低含氢硅油摩尔比按n(C=C) :n(Si-H)为7/3~5/5);放入带温度计的搅拌器的四 口瓶中，然后升温到80~85°C，滴加5~25ppm氯铂酸/异丙醇溶液作催化剂（Ig氯铂 酸溶于50g异丙醇中），反应4-8h,反应结束得到半透明的聚醚有机娃母液；将质量比母 液（10. 0~30. 0%)、二甲基硅油（10. 0~15. 0%)、羟基硅油（2. 0~8. 0%)、白炭黑（0· 1~ 1. 0%)、非离子乳化剂（2. 0~6. 0%)、去离子水（55. 0~65. 0%)等按比例进行复配，总质量 为100%，搅拌加热至75~85°C，保温0. 5~2h。
[0011] 本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点： 本发明特点之一为：采用一种丙烯酸酯类单体或双键单封端聚氨酯丙烯酸酯大分子单 体与烯丙基聚醚作为复合改性剂改性低含氢硅油，整个过程稳定，无需溶剂，能够保证整个 过程顺利进行。
[0012] 本发明特点之二为：采用加成法制备出聚醚有机硅母液，可以控制丙烯酸酯类单 体或聚醚与低含氢硅油的比例，得到透明或半透明母液。
[0013] 本发明特点之三为：采用聚醚有机硅母液与二甲基硅油等复配，可以通过改变复 配比例得到稳定的的聚合物，可应用于强碱、高温环境等苛刻环境下的消泡，扩大了聚醚有 机硅消泡剂的应用范围。
【具体实施方式】
[0014] 实例一：聚醚有机娃母液制备为将四口瓶彻底干燥后通氮气10分钟，将分子量 约为1200g/mol的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯52g与0. 5g丙烯酸丁酯和低含氢硅油24g (含 氢量0.18%)放入带温度计的搅拌器的四口瓶中，然后升温到85 °C，滴加0.1 Og氯铂酸/ 异丙醇溶液作催化剂（Ig氯铂酸溶于50g异丙醇中)，反应6~8h，反应结束得到透明聚醚 有机娃母液。将所得聚醚有机娃母液与46. Og二甲基硅油、15. Og羟基硅油、2. Og白炭黑 (冊-630)在120°〇，300印111搅拌111;然后冷却至80°〇，加入9.(^0?-10、8.(^5口31180 搅拌0. 5h，同时加水220g搅拌均匀，制得消泡剂。
[0015] 实例二：聚醚有机硅母液制备为将四口瓶彻底干燥后通氮气10分钟，将分子量 约为2400g/mol的稀丙基聚氧乙稀聚氧丙稀50g与3. Og双键单封端聚氨醋丙稀酸醋大分 子单体和低含氢硅油7. 5g(含氢量0. 12%)放入带温度计的搅拌器的四口瓶中，然后升温 到80 °C，滴加0.06g氯铂酸/异丙醇溶液作催化剂（Ig氯铂酸溶于50g异丙醇中)，反应 6~8h,反应结束得到透明聚醚有机娃母液。将所得聚醚有机娃母液与40.0 g二甲基娃 油、15.(^羟基硅油、1.58白炭黑（冊-630)在100°0,300卬111搅拌111;然后冷却至80°〇， 加入8.