[发明专利]一种造纸工业用有机硅消泡剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及消泡剂技术领域，涉及一种造纸工业用有机硅消泡剂及其制备方法，尤其涉及一种用于造纸中制浆和抄纸工序消泡的有机硅消泡剂及其制备方法。

技术背景

在多数工业生产过程中，大量产生的气泡会带来麻烦，例如影响生产效率，导致设备损坏，严重时甚至导致生产无法进行。例如，在造纸工艺的制浆工序中，制浆原料中含有的脂肪酸、树脂酸等天然物质，与加入的烧碱、硫化碱等化学药品发生反应生成脂肪酸皂、树脂酸皂等起泡物质，而原料中含有纤维素等高分子物质具有稳泡作用，使浆料在流送和混合过程中产生大量稳定的泡沫，给后续洗涤、输送、漂白等工序带来很大的困难，并造成浮浆和使纸浆质量降低，同时，制浆工序洗涤得到的黑液也含有高浓度的脂肪酸皂、树脂酸皂等起泡和稳泡物质，泡沫的产生不利于对黑液进行碱回收。由此，造纸工业中普遍需要进行消泡，以提高生产效率。

造纸工业用消泡方法普遍采用化学消泡法，将消泡剂加入发泡体系中进行消泡和抑泡，现有的消泡剂包括脂肪酸及其衍生物、聚醚、有机硅等，其中有机硅消泡剂由于具有化学惰性，生理惰性，无污染，消泡性能好，耐热、耐寒、耐候和耐老化性能突出，柔软性和润滑性能好等特点而得到深入研究。US4639489公开的有机硅消泡活性物是由甲基硅油、填料、有机硅树脂和催化剂在50-300℃下加热制得，US4395352公开的控泡组合物包括二甲基硅氧烷、填料颗粒及改性的有机硅树脂，并添加碱性催化剂以提高组合物的消泡稳定性，JP45-2613(23,613/70)公开的消泡剂包含二甲基聚硅氧烷、硅氧烷树脂和白炭黑，US5153258中将有机硅交联物与硅脂混合得到抑泡性能得到提高的消泡活性物，US6207722公开的消泡活性物由甲基MQ树脂或含部分乙烯基的甲基MQ树脂与甲基硅油、白炭黑等经高温反应制备，CN100408138C公开的消泡活性组合物主要由有机硅氧烷、硅树脂、无机氧化物固体颗粒、疏水处理剂组成。

上述现有技术中的消泡剂在制备过程中通过添加偶联剂或碱性催化剂以增强有机硅与无机氧化物颗粒之间的结合力，从而提高消泡剂粒子的消泡速率及延长消泡活性持续时间，以及对高温强碱等苛刻条件的适应能力，但是添加偶联剂取得的结合力改善效果有限，而碱性催化剂的加入量难以控制，过量时易导致有机硅失去消泡活性。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种造纸工业用有机硅消泡剂及其制备方法，其中消泡剂具有消泡速度快、消泡抑泡性能优异且消泡持久性突出的优点，且制备方法简单易行，成本低。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种造纸工业用有机硅消泡剂，由有机硅消泡组合物经乳化得到，所述有机硅消泡组合物包括活性组合物、乳化剂和助剂，所述活性组合物包括聚硅氧烷、聚醚改性硅油、疏水型气相白炭黑和MQ硅树脂颗粒；

所述聚硅氧烷为25℃时粘度为10000-500000mPa·s的甲基硅油或羟基硅油；

所述聚醚改性硅油的结构式为

R(PO)_b(EO)_a(PO)-(Me₂SiO)_mSiMe₂-(PO)(EO)_a(PO)_bR和/或R(PO)_b(EO)_a(PO)-(Me₂SiO)_mSiMe₃，其中，R为–H、–CH₃或–COCH₃；

所述MQ硅树脂颗粒的粒径为5-20μm，所述疏水型气相白炭黑的比表面积为100～300m²/g；所述助剂包括磷酸三丁酯和/或聚丙二醇。

所述聚醚改性硅油的结构式中，EO表示结构式为-OCH₂CH₂-的结构单元，PO表示结构式为-OCH₂CH(CH₃)-的结构单元。优选地，所述聚醚改性硅油在25℃的粘度为100-5000mPa·s，浊点为35～75℃。

更优选的，所述聚醚改性硅油在25℃的粘度为3000-5000mPa·s。

优选的，所述聚硅氧烷为25℃时粘度为200000-500000mPa·s的甲基硅油或羟基硅油。

所述MQ硅树脂颗粒为固体粉末颗粒，优选地，所述MQ硅树脂颗粒的M/Q值为0.3-0.9。