[发明专利]氧化物负离子消泡剂的制备

说明书

技术领域：本发明属于材料制备、化学化工、化学助剂、聚合物改性等领域。

背景技术：在绝大多数生产过程中，泡沫会给生产带来许多麻烦，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。目前消泡剂广泛应用于造纸、涂料、纺织、食品、医学、制药及石油化工工业中，用量也在不断地增加，选择合适的消泡剂越来越受到各领域的重视。自从德国实验物理学家Quincke首先提出用化学方法来消泡，到目前为止已经历了四次更新换代。

第一代消泡剂为矿物油、脂肪酸及脂肪酸酯、脂肪酰胺、低级醇类等有机物。矿物油如火油、松节油、液体石蜡等。可用于印花色浆、造纸等行业。脂肪酸及脂肪酸酯类如牛油、猪油、豆油、蓖麻油、硬脂酸乙二醇酯、失水山梨醇单月桂酸酯等。此类消泡剂可用于造纸、纸浆、染色、建筑涂料、发酵等。醇类如椰子醇、己醇、环己醇。可用于制糖、发酵石油精制等。酰胺类如二硬脂酰乙二胺、二棕榈酰乙二胺等。

有机类消泡剂价格低廉，目前市场上仍在大量使用。它适合于在液体剪切力较小，所含表面活性剂发泡能力较温和的条件下使用，但对致密型泡沫的消除能力较差。由于有机消泡剂的应用领域具有多样性与特殊性，它往往具有专用性，市场份额已不断萎缩，因此在应用上有局限性。但是有些特殊的行业如强酸、强碱等就需要像聚四氟乙烯这类耐酸碱的有机消泡剂。近年来，出于对环境保护的重视，天然油脂类消泡剂的地位又有了提高。有机消泡剂与硅氧烷类消泡剂相比生产成本低，因而应在能使用有机消泡剂的场合尽量使用它，从这个意义上讲有机消泡剂是很有发展前途的。

第二代消泡剂是聚醚类消泡剂。聚醚是分子量较低的聚氧乙烯2聚氧丙烯的嵌段共聚物。它是一种性能优良的水溶性非离子表面活性剂，与水接触时，醚键中的氧原子能够与水中的氢原子以微弱的化学力结合，形成氢键，分子链节成为曲折形，疏水集团置于分子内侧，链周围变得容易与水结合，当温度升高，分子运动较为剧烈时，曲折形的链会变为锯齿形，失去了与水的结合性，由低温溶解状态升温到呈现混浊的温度，这就是聚醚的浊点，只有当发泡体系的温度超过浊点温度时，聚醚消泡剂才发挥消泡作用。在制备过程中通过调节原料氧乙烯、氧丙烯的比值及分子量，就可改变其浊点，从而适用于不同场合。

聚醚消泡剂自1954年首先由美国Wyandot t公司投产后已经得到迅速发展，特别是随着聚醚工业的迅速发展，聚醚类消泡剂发展更为迅速。我国是在1967年研制成功并投入生产的。聚醚型消泡剂主要有直链聚醚和由醇、氨为起始剂的聚醚或端基酯化的聚醚衍生物。

1.直链聚醚：聚氧丙烯(PO)n与聚氧乙烯(EO)m嵌段共聚物以(PO)n作为疏水链、以(EO)m作为亲水链。其有两种类型：即分子末端为EO和分子末端为PO的，分子结构为HO(EO)l(PO)m(EO)nH和HO(PO)l(EO)m(PO)nH。此种类型的消泡剂浊点较低，可用于温度较低的体系中消泡。

2.由醇、氨为起始剂的聚醚或端基酯化的聚醚衍生物

2.1以氨为起始剂以氨为起始剂的消泡剂的分子结构

2.2以醇为起始剂主要为以一元醇、二元醇、丙三醇作起始剂的聚醚。

2.3甘油聚醚脂肪酸酯

有机硅类消泡剂是目前染整、食品、发酵、造纸、化工生产、粘合剂、胶乳、润滑油等行业中使用较广泛的一类消泡剂。我国从20世纪70年代开始研制和使用有机硅消泡剂，近年来，取得了较好的效果。但从整体上来看，档次较低，品种亦较简单，与国外相比有较大差距。目前一些引进装置上用的高效有机硅消泡剂还主要依赖进口[3]。有机硅消泡剂由于其应用场合的广泛性，其国内外商品型号不下几十种，一般为聚二甲基硅氧烷，某些场合也需要乙基、羟基、苯基等硅氧烷。二甲基硅油属于MDnM型的线型聚甲基硅氧烷，分子中为易绕曲的“之”字形链，分子结构决定了它有以下特性：表面张力低：聚二甲基硅氧烷的表面张力比水、表面活性剂水溶液及一般油类都要低，因而很适宜作消泡剂；在水及一般油中的溶解度低且活性高：聚硅氧烷分子结构特殊，主链为硅氧键，为非极性分子，与极性溶剂水不亲和，与一般油品亲和性也很小；挥发性低并具有化学惰性：二甲基硅油挥发性极低，而且还有低的表面张力，二者结合，使消泡剂可以在广泛的温度里起消泡作用；无生理毒性：一般用作消泡剂的二甲基硅油聚合度较高。而脱除了低聚物的二甲基硅油则是无生理毒性的。由于这些优点，此类消泡剂的商品品种较多，使用量也较大，已成为消泡剂中的主要品种。目前国内市售的有机硅消泡剂按物理性状可分为油状、溶液型、乳液型、固体型四类。

1.油状有机硅消泡剂