一种聚醚酯/矿物油复合型消泡剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于精细化工领域，尤其涉及一种水性涂料用聚醚酯/矿物油复合型消泡 剂制备。
【背景技术】
[0002] 水性涂料以水代替有机溶剂、以合成树脂代替植物油，不仅提高了涂料的性能、解 决了涂料施工中溶剂挥发代理的危害，而且安全、卫生、价廉、环保，因此水性涂料生产技术 得到了空前的重视和发展。
[0003] 由于在配方中不可避免地采用了各种添加剂(大多是表面活性剂)，水性涂料的泡 沫问题及其显著，因此必须添加消泡剂。水性涂料最常用的消泡剂主要是矿物油和有机硅 两大类产品。有机硅消泡剂消泡性能优异，但存在与气泡体系的相容性较差，应用时容易形 成硅斑、鱼眼及缩孔等缺陷，且硅斑不易清除干净，而单纯的矿物油消泡剂由于表面张力高 于有机硅，因此消/拟泡性能不如有机硅，对致密型泡沫的消除能力差，目前国内大多数水 性涂料厂家使用矿物油消泡剂，其中大部分产品都来自进口，价格昂贵。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对上述缺点，提供一种成本低，可以应用于水性涂料，消泡性能 好的聚醚酯/矿物油复合型消泡剂及其制备方法。
[0005] 本发明提供一种聚醚酯/矿物油复合型消泡剂，包括按重量记10~20份聚醚酯、 19~37份改性矿物油、1~10份消泡助剂和2~14份乳化剂； 所述聚醚酯为采用二元酸对聚乙二醇和聚丙二醇进行酯化连接，剩余羟基再用脂肪酸 进行封端。
[0006] 所述聚醚酯制备时将聚丙二醇、聚乙二醇、二元酸、脂肪酸按摩尔比为2~5 : 1 :2~3 : 2~3. 5的比例在氮气气氛下，以对甲苯磺酸为催化剂，加热至150~200°C搅 拌反应5~8小时，反应结束后冷至40°C，用乙醇胺调节pH=6~7,得到聚醚酯。
[0007] 优选地，重量记为15~18份聚醚酯、28~37份改性矿物油、3~7份消泡助剂和 5~10份乳化剂。
[0008] 所述脂肪酸为硬酯酸或油酸。
[0009] 所述改性矿物油为向矿物油中加入矿物油质量9%~17%憎水颗粒后升温至 100~160°C，搅拌保温1~4h，冷却得到改性矿物油。
[0010] 所述二元酸为己二酸、月桂酸、癸二酸、二聚酸中的一种。
[0011] 所述矿物油由白油、机油、煤油和液体石蜡中任意两种复合而成，其中一种占矿物 油总质量的60~80%，另一种占矿物油总质量的20~40%。
[0012] 所述憎水颗粒由脂肪酸金属皂和脂肪酸酰胺组成，所述脂肪酸金属皂占矿物油质 量的8%~12%，所述脂肪酸酰胺占矿物油质量的1%~5%。
[0013] 所述脂肪酸金属皂为硬脂酸铝、油酸钙、油酸钾其中一种或两种的混合物，两者比 例为1:1;所述脂肪酸酰胺选自亚乙基双硬脂酰胺、亚乙基双油酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰 胺、乙撑双硬脂酰胺中任一种。
[0014] 所述消泡助剂为十二碳醇、十六碳醇、十八碳醇其中任意一种或两种的混和物，两 者混合时体积为1:1。
[0015] 所述乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯（T-20 )、聚氧乙烯失水山梨醇单硬 脂酸酯（T-60)、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯（T-80)、失水山梨醇单月桂酸酯（S-20)、失 水山梨醇单硬脂酸酯（S-60)和失水山梨醇单油酸酯（S-80)中任意一种或两种，两种混合 时体系的HLB值在9~11之间。
[0016] 本发明还提供上述聚醚酯/矿物油复合型消泡剂的制备方法，包括以下步骤： (1) 制备聚醚酯； (2) 矿物油改性； (3) 聚醚酯/矿物油复合型消泡剂制备，将制备的聚醚酯、改性矿物油、消泡助剂及乳 化剂混合，使用高速剪切机进行剪切乳化，得到聚醚酯/矿物油复合型消泡剂。
[0017] 本发明具有如下有益效果： 本发明所述聚醚酯/矿物油复合型消泡剂制备过程简单，成本低，制备的消泡剂可以 达到水性涂料的要求。
[0018] 说明书附图 图1为涂装实验效果图，图中从左到右分别为不加消泡剂、加入有机硅消泡剂、本发明 的消泡剂和CF246消泡剂的涂膜效果图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0020] 实施例1 : 一种聚醚酯/矿物油复合消泡剂 聚醚酯的制备：在配有温度计、电动搅拌器、氮气保护装置和回流冷凝器的250ml四口 烧瓶中，加入聚丙二醇（PPG2000)、聚乙二醇（PEG1000)、已二酸、油酸的摩尔比为2 : 1 : 2 :2,再加入总质量0. 3%的对甲苯磺酸，搅拌并通氮气，加热至150~200°C，酯化反应5h， 反应中析出水分冷凝至收集器.反应结束后将聚醚酯冷至40°C，乙醇胺调整PH值至6~ 7,得琥珀色黏液； 矿物油改性：将26#白油加入到烧瓶中，然后向其中加入9%油酸钙、3%亚乙基双硬脂酰 胺，加完后升温至120°C，搅拌保温2h，结束冷却的到改性矿物油； 将制备好的聚醚酯、改性矿物油、十二碳醇及乳化剂S-20、T-20按质量配比14:27:5:8 混合后使用高速剪切机进行乳化，得到聚醚酯/矿物油复合型消泡剂1#。
[0021] 实施例2: 一种聚醚酯/矿物油复合消泡剂 聚醚酯的制备：在配有温度计、电动搅拌器、氮气保护装置和回流冷凝器的250ml四口 烧瓶中，加入聚丙二醇（PPG2000)、聚乙二醇（PEG1000)、月桂酸、硬脂酸的摩尔比为2. 2 : 1 :1.5 : 2.5，再加入总质量0.3%的对甲苯磺酸，搅拌并通氮气，加热至150~200°C，酯 化反应6h，反应中析出水分冷凝至收集器.反应结束后将聚醚酯冷至40°C，乙醇胺调整PH 值至6~7,得琥珀色黏液； 矿物油改性：将26#白油加入到烧瓶中，然后向其中加入9%硬脂酸铝、3%亚乙基双油酸 酰胺，加完后升温至120°C，搅拌保温2h，结束冷却的到改性矿物油； 将制备好的聚醚酯、改性矿物油、十六碳醇及乳化剂T-60按质量配比13:32:5:8混合 后使用高速剪切机进行乳化，得到聚醚酯/矿物油复合型消泡剂2#。
[0022] 实施例3 : 一种聚醚酯/矿物油复合消泡剂 聚醚酯的制备：在配有温度计、电动搅拌器、氮气保护装置和回流冷凝器的250ml四口 烧瓶中，加入聚丙二醇（PPG2000)、聚乙二醇（PEG400)、癸二酸、油酸的摩尔比为2. 2 : 1 : 1.5 : 2. 5,再加入总质量0.3%的对甲苯磺酸，搅拌并通氮气，加热至150~200°C，酯化反 应6h。反应中析出水分冷凝至收集器.反应结束后将聚醚酯冷至40°C，乙醇胺调整PH值 至6~7,得琥珀色黏液； 矿物油改性：将26#白油加入到烧瓶中，然后向其中加入10%油酸钾、3%乙撑双硬脂酰 胺，加完后升温至120°C，搅拌保温2h，结束冷却的到改性矿物油； 将制备好的聚醚酯、改性矿物油、十八碳醇及乳化剂T-80按质量配比17:32:5:8混合 后使用高速剪切机进行乳化，得到聚醚酯/矿物油复合型消泡剂3#。
[0023] 实施例4: 一种聚醚酯/矿物油复合消泡剂 聚醚酯的制备：在配有温度计、电动搅拌器、氮气保护装置和回流冷凝器的250ml四口 烧瓶中，加入聚丙二醇（PPG2000)、聚乙二醇（PEG1000)、二聚酸、油酸的摩尔比为2 : 1 : 2 :2,再加入总质量0. 3%的对甲苯磺酸，搅拌并通氮气，加热至150~200°C，酯化反应5h， 反应中析出水分冷凝至收集器.反应结束后将聚醚酯冷至40°C，乙醇胺调整PH值至6~ 7,得琥珀色黏液； 矿物油改性：将26#白油和15 #白油加入到烧瓶中，两者比例为3:2,然后向其中加入 10%油酸钙、3%乙撑双硬酯酰胺，加完后升温至130°C，搅拌保