一种生物型消泡剂及制备方法

本发明涉及消泡剂，具体涉及一种生物型消泡剂及制备方法。

背景技术：

1、气泡或泡沫在各种工业应用中普遍存在，对纸张、涂料、食品、农药、生物、化学等工艺提出了挑战。如，大规模石化生产中的泡沫堆积往往会导致加工问题和产品质量下降。因此，开发可控气泡捕获或泡沫破裂对提高工业过程中的产率和质量安全至关重要。

2、泡沫会给油气井生产和分离设施带来重大问题，过多的泡沫会导致分离器容量和效率的降低。泡沫的形成会导致设备容量的减少，因为其过量生产将占据大部分容器空间，很难做到在不夹带一些材料的情况下从分离器中去除分离的气体或液体油，分离能力和效率将会大大降低，从而导致油湿或油水分离。消泡剂，广泛应用于各种场合。当消泡剂进入发泡系统时，消泡剂液滴从水相进入气水界面。泡沫和消泡剂相互作用时，液滴中的一些油在泡沫表面扩散，形成透镜。油在泡沫的一个膜侧上的扩散导致两个膜侧的张力之间的显著差异，破坏泡沫膜的稳定，导致泡沫破裂。

3、目前适用于工业生产使用的消泡剂品种繁多，性能各异，主要可分为有机硅型、聚醚型和油脂型。油脂型消泡剂作为第一代消泡剂由于使用范围有限，对于致密性泡沫破除率低，而且易对发泡体系产生影响，所以其发展受到限制。聚醚类消泡剂破泡率低，如果在发泡体系突然急剧产生泡沫，它不能快速、有效的消除泡沫，只有重新添加适量消泡剂才能达到消泡效果，使用成本较高。相比其优秀的消泡性能，有机硅类消泡剂抑泡性略显不足，且有机硅相较其他油类更难乳化，在复配过程中乳化步骤是关键也是难点，一旦乳化不完全、不彻底，会出现严重的破乳分层现象，而影响消泡剂的消抑泡性能。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的问题提供一种生物型消泡剂及制备方法。

2、本发明采用的技术方案是：一种生物型消泡剂，其结构式如下：

3、

4、式中：r为c18h27、c12h25、c6h11、c7h12no、c7h4no、c11h6no中的一种。

5、一种生物型消泡剂的制备方法，包括以下步骤：

6、步骤1：将盐酸多巴胺加入溶剂中，分散均匀；加入反应单体烷基异氰酸酯，充分反应；其中盐酸多巴胺和烷基异氰酸酯的摩尔比为0.25～5:1；

7、步骤2：在步骤1中的溶液中加入金属催化剂，充分反应；除去溶剂，抽滤洗涤即可得到所需生物型消泡剂。

8、进一步的，所述步骤1中的烷基异氰酸酯为环己基异氰酸酯、十二烷基异氰酸酯、十六烷基异氰酸酯、十八烷基异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯中的一种。

9、进一步的，所述步骤2中的金属催化剂为有机锡金属催化剂。

10、进一步的，所述有机锡金属催化剂为二月硅酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡中的一种。

11、进一步的，所述步骤1中的溶剂为1,4-二氧六环。

12、进一步的，所述步骤1中反应时间为5min，步骤2中反应温度为25℃～45℃，反应时间为2～8h。

13、进一步的，所述金属催化剂为固含量的0.5wt.％。

14、进一步的，所述步骤2中反应后，通过旋转蒸发仪除去溶剂。

15、进一步的，所述步骤2抽滤洗涤采用60℃去离子水洗涤，洗涤三次；洗涤后进行萃取，即可得到所需生物型消泡剂。

16、本发明的有益效果是：

17、(1)本发明得到的消泡剂具有支链结构，从极性角度来看，消泡剂可以较容易的接触到表面活性剂的疏水链，其支链结构也有助于对表面活性剂液膜的破坏；

18、(2)本发明得到的消泡剂属于多巴胺衍生类结构，易于进入表面活性剂分子液膜，破坏吸附层的稳定，具有较好的抑泡性能。

技术特征：

1.一种生物型消泡剂，其特征在于，其结构式如下：

2.如权利要求1所述一种生物型消泡剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种生物型消泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的烷基异氰酸酯为环己基异氰酸酯、十二烷基异氰酸酯、十六烷基异氰酸酯、十八烷基异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯中的一种。

4.根据权利要求2所述的一种生物型消泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中的金属催化剂为有机锡金属催化剂。

5.根据权利要求4所述的一种生物型消泡剂的制备方法，其特征在于，所述有机锡金属催化剂为二月硅酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡中的一种。

6.根据权利要求2所述的一种生物型消泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的溶剂为1,4-二氧六环。

7.根据权利要求2所述的一种生物型消泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中反应时间为5min，步骤2中反应温度为25℃～45℃，反应时间为2～8h。

8.根据权利要求2所述的一种生物型消泡剂的制备方法，其特征在于，所述金属催化剂为固含量的0.5wt.％。

9.根据权利要求2所述的一种生物型消泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中反应后，通过旋转蒸发仪除去溶剂。

10.根据权利要求2所述的一种生物型消泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2抽滤洗涤采用60℃去离子水洗涤，洗涤三次；洗涤后进行萃取，即可得到所需生物型消泡剂。

技术总结
本发明公开了一种生物型消泡剂及制备方法，包括以下步骤：步骤1：将盐酸多巴胺加入溶剂中，分散均匀；加入反应单体烷基异氰酸酯，充分反应；其中盐酸多巴胺和烷基异氰酸酯的摩尔比为0.5～1:1；步骤2：在步骤1中的溶液中加入金属催化剂，充分反应；除去溶剂，抽滤洗涤即可得到所需生物型消泡剂；本发明得到的消泡剂具有支链结构，从极性角度来看，消泡剂可以较容易的接触到表面活性剂的疏水链，其支链结构也有助于对表面活性剂液膜的破坏；属于多巴胺衍生类结构，易于进入表面活性剂分子液膜，破坏吸附层的稳定，具有较好的抑泡性能。

技术研发人员：林凌,张应岚,周太刚,罗平亚
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：
技术公布日：2024/6/20