一种分散快、浊点低、耐高温高压、强酸强碱的消泡剂的制作方法

本发明涉及消泡剂，具体涉及一种分散快、浊点低、耐高温高压、强酸强碱的消泡剂。

背景技术：

1、近年来，聚醚改性聚硅氧烷成为国内外研发的热点。通过聚醚接枝或嵌段改性，发挥出了两种组分的协同性能，亲水性的聚醚链段赋予自乳化性，疏水性的聚硅氧烷链段赋予其低表面张力，降低聚硅氧烷在油体系中的亲和性及溶解度，增加其水溶性，不仅提高了消泡和抑泡性能，还赋予其优良的耐热性、耐酸碱、抗老化、电绝缘、柔软性、无毒无味、储存稳定及使用方便等优点。

2、现行的聚醚链段与聚硅氧烷链段的连接方式主要分为 si-o-c型和si-c型。其中，si-o-c 型易水解，化学稳定性差。si-c型水解稳定性较好， 但是，si-c型聚醚改性聚硅氧烷的合成要使用价格昂贵的铂为催化剂，这就增加了经济成本。而且聚醚改性聚硅氧烷本身即具有很好的消泡性能，因此可将聚醚改性聚硅氧烷与硅膏、聚醚等助剂复配得到成本低廉而性能稳定效率更高的自乳化型消泡剂。之所以称为自乳化是因为将聚醚改性聚硅氧烷加入水中后其分子中具有疏水性的聚硅氧烷链段会卷曲在内部而亲水性的聚醚链段伸展在外部从而在水中形成类似于乳化状态的胶团有助于硅醚消泡剂在起泡液中的均匀分散。聚醚改性聚硅氧烷本身即具有很好的消泡性能，但单独使用成本高昂，使之与其它助剂和水复配不仅可提高其性能，还能大大降低经济成本。基于此，本发明提出了一种分散快、浊点低、耐高温高压、强酸强碱的消泡剂。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种消泡剂，其分散速度快、浊点低、耐高温高压，且耐强酸强碱。

2、第一方面，本发明提供了一种分散快、浊点低、耐高温高压、强酸强碱的消泡剂，由以下组分制备而成：

3、白炭黑硅膏5%-50%，

4、封端聚醚改性聚硅氧烷1%-25%，

5、球型聚倍半硅氧烷0.1%-10%，

6、复配聚醚1%-25%，

7、增稠剂0.1%-10%，

8、灭菌剂0.05%-0.5%，

9、余量为水，各组分的重量百分比之和为百分百。

10、进一步地，所述白炭黑硅膏的制备方法包括：在支链型的二甲基硅油中加入疏水型气相白炭黑，在通入氮气、温度为120-140℃条件下加热搅拌25-35min，混合均匀后再加入一定量的二甲基硅油稀释至白炭黑质量分数为5%-10%，得到白炭黑硅膏。

11、进一步地，所述支链型的二甲基硅油和疏水型气相白炭黑的重量份比值为（230-240）：（4-6）。

12、进一步地，所述封端聚醚改性聚硅氧烷的分子结构如结构式1所示：

13、结构式1。

14、（1）制备长链烷基含氢硅油：将烷基封端双封头和含氢硅油在浓硫酸催化的条件下进行搅拌，在温度不高于60℃条件下反应3-5h，加入碳酸氢钠调节ph至中性；真空抽滤得到无色透明的产物；反应方程式如下：

15、

16、（2）制备端烯丙基聚醚：将丙烯醇、环氧丙烷和环氧乙烷和碱催化剂和起始剂丙烯醇在密闭环境下利用氮气置换，在温度为100-110℃鼓泡脱水，随后加入一部分环氧丙烷，待反应平稳后继续加入另一部分环氧丙烷；反应完全后降温，加入环氧乙烷，保温熟化反应，压力不再下降之后鼓泡脱气，降温、常压时加入冰醋酸中和，搅拌后加入双氧水脱色，正丁基醚化后检测产物酸值，随后加入抗氧剂搅拌反应，冷却出料得到淡黄色的端烯丙基聚醚；

17、（3）制备封端聚醚改性聚硅氧烷：将含氢硅油和端烯丙基聚醚在密闭环境中搅拌混合，利用氮气置换，在温度为100-110℃鼓泡脱水，随后加入二甲苯和pt系催化剂，在75-85℃条件下保温反应，随着反应物逐渐透明，至si-h含量不再变化，反应结束后真空蒸馏脱去二甲苯和其它低沸物，得到封端聚醚改性聚硅氧烷；反应方程式如下：

18、

19、进一步地，所述含氢硅油中氢的质量分数1.5%-1.6%。

20、进一步地，所述烷基封端双封头、含氢硅油、浓硫酸和碳酸氢钠的重量份比值为（400-470）：（130-150）：（40-48）：（70-90）。

21、进一步地，所述pt系催化剂包括氯铂酸、speier催化剂、karstedt＇s催化剂中的一种。

22、进一步地，所述氮气置换的步骤包括：先抽负压到-0.095mpa以下，然后充氮气至0. 05mpa，反复2-4次。

23、进一步地，所述丙烯醇、环氧丙烷和环氧乙烷三者的混合物、碱催化剂、丙烯醇、环氧丙烷、环氧乙烷、冰醋酸、双氧水和抗氧剂的重量份比值为（90-110）：（0.25-0.35）：（90-96）：（120-140）：（74-82）：（0.2-0.4）：（0.4-0.6）：（2.5-3.5）；所述丙烯醇、环氧丙烷和环氧乙烷的重量份比值为1：1.4：1.1。

24、进一步地，所述抗氧剂为柠檬酸/柠檬酸钠，且w(柠檬酸/柠檬酸钠)=1 %。

25、进一步地，所述碱催化剂包括氢氧化钾或氢氧化钠。

26、进一步地，所述氢硅油、端烯丙基聚醚、二甲苯和催化剂的重量份比值为（560-600）：（280-320）：（250-350）：（0.2-0.4）。

27、进一步地，所述复配聚醚由数均分子量为1220，分子中n(eo)：n(po)=3：1的烯丙基聚醚与数均分子量为800，分子中n(eo)：n(po)=1：4的烯丙基聚醚混合组成。

28、进一步地，所述分子中n(eo)：n(po)=3：1的烯丙基聚醚与分子中n(eo)：n(po)=1：4的烯丙基聚醚的重量份比值为（1-2）：（1-2）。

29、进一步地，所述增稠剂包括将功能性改性聚醚与冰醋酸中和得到，其中，所述功能性改性聚醚的分子结构如结构式2所示：

30、结构式2；

31、其中，所述功能性改性聚醚制备原料包括摩尔比为1：1.1-1.2的混合长链烷基缩水甘油醚与普通聚醚；还包括添加量为混合长链烷基缩水甘油醚与普通聚醚质量之和的0.03-0.05％的异丙醇铝；

32、所述混合长链烷基缩水甘油醚的制备原料包括c12-14醇、环氧氯丙烷、相转移催化剂和氢氧化钠水溶液，其中c12-14醇和环氧氯丙烷的摩尔比为1：1.1-1.5；相转移催化剂的添加量为所述c12-14醇质量的0.3-0.7％；c12-14醇和氢氧化钠水溶液的摩尔比为1：1-1.5；

33、所述普通聚醚的制备原料包括重量份比值为（250-280）：（210-230）：（56-60）的丙烯醇、环氧乙烷和环氧丙烷，以及重量份为丙烯醇、环氧丙烷和环氧乙烷总质量的0.08％的氢氧化钠。

34、进一步地，所述相转移催化剂为四丁基溴化铵；所述氢氧化钠水溶液的质量浓度为14-16%。

35、进一步地，所述增稠剂的制备步骤包括：

36、制备混合长碳链烷基缩水甘油醚：将 c12-14醇、环氧氯丙烷和相转移催化剂混合进行开环加成反应，得到中间产物；环氧氯丙烷采用滴加的方式加入，反应温度控制在55-60℃；

37、开环反应方程式如下：

38、

39、环氧氯丙烷滴加完毕后保温熟化2-4 h；将中间产物和氢氧化钠水溶液混合进行闭环反应，得到混合长碳链烷基缩水甘油醚；反应温度控制在55-60℃；氢氧化钠水溶液滴加完毕后保温熟化2-4 h；

40、闭环反应方程式如下：

41、

42、（2）制备普通聚醚：将丙烯醇与环氧乙烷、环氧丙烷混合，在氢氧化钠的催化下制得普通聚醚；环氧丙烷滴加完毕后保温熟化2-3 h，反应温度控制在110-120℃；

43、（3）制备功能改性聚醚：将制得的混合长链烷基缩水甘油醚与普通聚醚、异丙醇铝混合进行反应，得到功能改性聚醚；反应时间控制在1-2 h，反应温度控制在80-120℃；

44、制备功能改性聚醚反应方程式如下：

45、

46、（4）制备水溶性高分子增稠剂：将得到的功能改性聚醚加入冰醋酸中和，得到水溶性高分子增稠剂。

47、进一步地，所述步骤（1）中所述环氧氯丙烷滴加时间控制在1-4 h；氢氧化钠水溶液采用滴加的方式加入，滴加时间控制在3-4 h。

48、进一步地，所述步骤（2）中环氧丙烷、环氧乙烷采用滴加的方式加入；采用不脱气直接滴加环氧乙烷，滴加时间控制在1-4 h。

49、进一步地，所述冰醋酸和氢氧化钠的摩尔比为1-1.5：1。

50、进一步地，所述灭菌剂为山梨酸钾。

51、进一步地，所述消泡剂的制备步骤包括：将白炭黑硅膏、球型聚倍半硅氧烷和封端聚醚改性聚硅氧烷用均质机搅拌使其充分混合，再加入复配聚醚、增稠剂、灭菌剂和水搅拌均匀后用均质机继续快速搅拌25-35min，得到混合均匀的聚醚改性聚硅氧烷消泡剂。

52、本发明的有益效果在于：

53、本发明复配制得的消泡剂较直接使用聚醚改性聚硅氧烷大大降低了经济成本，且与增稠剂、灭菌剂等相关助剂和水复配制得的消泡剂有分散快、浊点低、耐高温高压、强酸强碱的优异性能。