[发明专利]一种有机硅组合物、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工制剂技术领域，具体涉及一种有机硅组合物、制备方法及其在制备固体消泡剂或消泡剂方面的应用。

背景技术

泡沫是生活和工作中常见的现象。例如在食品加工、纺织品染色、纸张生产、污水处理和清洗场合中使用的许多含水体系内，需要控制或防止泡沫的产生。特别的是，当在自动洗衣机、滚筒洗衣机中进行洗涤时，需保持泡沫的形成在可接受的水平下。过多的泡沫将引起洗涤液在地板上溢流以及降低洗涤操作本身的效率。在洗涤剂行业中，倾向于使用更高效率的洗涤剂组合物。增加表面活性剂含量、使用比常规表面活性剂具有更高泡沫分布的表面活性剂会导致更多的泡沫。因此需要开发添加量少且更有效的泡沫控制组合物添加到洗涤剂组合物中。

有机硅组合物是消泡剂的核心，它的消泡速度和抑泡性能直接影响最终产品的性能。对于有机硅类的消泡剂而言，其活性物的消抑泡性能的改进是有机硅消泡剂的改进方向。最原始的聚硅氧烷消泡剂活性物是由聚二甲基硅氧烷和二氧化硅经过特定加工工艺处理得到的，如US3383327介绍的消泡剂组合物就是这样的，但是由于其不能够持久抑泡，即抑泡性能差。因此，国内外的研究人员都对其性能进行了大规模的拓展研究。以长链烷基为侧链的聚有机硅氧烷合成消泡剂用于洗衣粉中是十分有效的，例如EP-A-1075683公开了一种泡沫控制剂，它包括（A）具有分子式X-Ph的至少一个硅键合的取代基的有机聚硅氧烷材料，其中X表示二价脂肪烃基和Ph表示芳基，（B）水不溶性有机液体，（C）有机硅树脂和（D）疏水填料。水不溶性有机液体（B）可以是矿物油、液体聚异丁二烯、异链烷烃油或植物油。EP-A-1075684公开了一种类似组成的泡沫控制剂。所不同的是它不含有水不溶性有机液体（B）。EP-A-578424公开了一种泡沫控制剂，它含有带烷基的侧链的聚二有机硅氧烷，在所述烷基侧链中，各烷基侧链含有9～35个碳原子。聚二有机硅氧烷与微细的疏水粒状材料例如疏水二氧化硅和任选的MQ有机硅树脂一起使用。EP-A-1076526公开了另外包括稳定助剂的这样一种泡沫控制组合物，所述稳定助剂是熔点为40～80℃的有机化合物，优选脂肪酸、脂肪醇或烷基磷酸酯。US005486306A、CN1674967A、CN101048212A、WO2012/075962A1公开了一种类似组成的泡沫控制剂。所不同的是CN1674967A含有熔点35～100℃非极性有机材料。CN101048212A中全部基团R的碳原子平均数为3～6。WO2012/075962A中含有熔点45～100℃有机材料外还含有带静电荷的有机聚合物。以上专利中提到的都是不交联的有机硅聚合物，在洗涤剂组合物是有效的消泡剂，但是这种组合物抑泡性能较差，加入乳化剂会极大的降低其消抑泡性能，易衰减，消泡性也会因为表面活性剂的介入而大幅减弱，而洗衣粉中表面活性剂是不可缺少的组分。提高有机硅组合物粘度是解决这一问题的有效方法，例如EP-A301531中所描述的，据称使用在某些情况下已经是橡胶状的部分交联的聚二甲基硅氧烷有助于提高消泡剂的效果，抑泡好，加入乳化剂不易降低其消抑泡性能，关于这一点可以参照例如US-2，632，736、EP-A-273448和EP-A434060，这些产品具有非常高的粘度，但也因为达到的支化或交联程度较高使得其在体系中分散困难，很难进一步处理或加工。

此外，作为固体消泡剂除了应具备作为消泡助剂的相应的性能要求外，相容性和消泡稳定性也是非常重要的指标之一。采用大量的乳化剂乳化低粘度的硅脂能够使乳液粒径控制在20μm左右，相容性较好，但是这样的消泡剂消泡效果都不理想，抑泡性能更差；为了达到更好的消泡、抑泡效果，就必须采用抑泡效果更强的高粘度交联硅脂，但这种硅脂仅依赖少量乳化剂乳化困难、分散不均匀，会导致载体吸附硅脂时不能均匀吸附；乳化剂量大又会影响固体消泡剂自身的干燥度、硬度、吸附量和消抑泡性能；如何使固体消泡剂自身状态不受影响，又兼顾到消泡剂的消泡性，也是很多专家和学者关心的问题。

发明内容

本发明涉及一种基于含氢聚有机硅氧烷和有机硅树脂、不饱和烃发生加成反应后再加入一种含有活性基团的交联剂和二氧化硅经加工处理得到的交联网状结构的有机硅组合物，可用于工业生产中的泡沫控制成分。

本发明还提供一种采用本发明所述的有机硅组合物制备的固体消泡剂，及该固体消泡剂的制备方法，由本发明所述的有机硅组合物所制备的有机硅活性物最终所制备的固体消泡剂，减少了硅脂不易乳化分散、附聚到载体上分布不均匀的问题，保证了消泡剂的消泡性和相容性，使得整个清洗过程都能充分消泡和抑泡。