[发明专利]一种非反应型聚醚改性硅油的制备方法

说明书

本发明提供一种采用非共价作用制备用于消泡剂生产的聚醚改性聚硅氧烷的方法。该方法根据聚醚和硅油的分子结构特点，通过添加偶联剂，采用非共价作用力(分子间氢键、静电作用、范德华力等)的方式将聚醚及硅油进行结合，从而有效解决了传统消泡体系中聚醚与硅油两类消泡剂由于无法均一稳定存在而导致消泡效果较差的问题，同时该方法避免了传统制备聚醚改性聚硅氧烷时，需对硅油氢化处理后再催化反应制备的苛刻条件。通过消泡试验测试，该方法制备的聚醚改性聚硅氧烷的消泡效果良好。步骤简单、操作方便、实用性强。

技术领域

本发明属于消泡剂生产技术领域，特别是涉及一种新型消泡剂生产用原料的制备方法。

背景技术

消泡剂作为重要的“工业味精”之一，在化工生产、生物发酵、污水处理等众多行业中均有着广泛的应用。随着社会发展对相关行业节能降耗、环境友好等方面的要求不断提高，也对消泡剂的消泡性能、体系配伍性、环境友好性等方面均提出了更高的要求。在传统聚醚型和有机硅型消泡剂的基础上，兼具二者优势性能的聚醚改性聚硅氧烷型消泡剂逐渐发展起来。通过聚醚接枝改性，使聚醚链段的亲水性和聚硅氧烷链段的疏水性在一个聚合物分子上得到了体现，使消泡剂在水体系中实现自乳化，稳定性提高，同时具有持久的消泡效果，在消泡时间和抑泡时间上均优于聚醚消泡剂和有机硅消泡剂。

然而，目前对于聚醚改性聚硅氧烷的制备均为反应型，即采用含氢硅油和不同类型的聚醚在催化剂作用下，实现聚醚对聚硅氧烷的改性。因此，该类方法就涉及到对催化剂种类、催化剂用量、反应时间、温度、投料方式、聚醚端基结构等因素的优化，不仅对于分子结构的涉及、生产、操作均提出了较高要求，并且由于反应的发生导致了聚醚链段和硅油链段的部分改变，必然影响到其消抑泡性能。

因此，迫切需要寻找一种更有效的、新型聚醚改性聚硅氧烷型消泡剂的制备方法。

发明内容

为了克服上述不足，本发明系统研究了聚醚与聚硅氧烷分子的非共价键连接方式，经过大规模实验发现：通过偶联剂将聚醚结构与聚硅氧烷结构的有效结合，可在不改变聚醚以及聚硅氧烷分子结构的前提下，充分利用两类分子中的官能团可能形成的非共价分子间作用力，比如范德华力、分子间氢键、静电作用力等，将两种分子有机结合在一起，实现二者在消泡体系中的稳定存在，同时二者可在消泡体系中随着增溶现象的发生、条件的改变，使二者结合在一起的分子间作用力被缓慢破坏而得到缓慢释放，从而各自发挥其消抑泡性能上的优势。通过消泡性能测试，通过本方法制备的聚醚改性聚硅氧烷消泡性能优异(详见消泡性能测试部分)。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的目的之一是提供了一种非共价作用制备聚醚改性聚硅氧烷的方法，包括：

a.将组分Ⅰ溶解在溶剂Ⅰ中；

b.将一定量的偶联剂溶解于上述溶剂Ⅰ中；

c.将组分Ⅱ溶解在上述溶剂Ⅰ，混合均匀，得澄清透明的混合溶液；

d.将上述混合溶液中的溶剂Ⅰ脱除，即得聚醚改性聚硅氧烷；

其中，组分Ⅰ、组分Ⅱ为聚醚型消泡剂或有机硅型消泡剂，组分Ⅰ、组分Ⅱ属于不同的消泡剂类型。

优选的，所述偶联剂为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。

优选的，所述组分Ⅰ溶解在溶剂Ⅰ后，其质量浓度为30％-60％。

优选的，所述偶联剂的加入量为组分Ⅰ质量的3％-10％。

优选的，所述聚醚型消泡剂为聚氧丙烯氧乙烯甘油醚或聚氧丙烯甘油醚。

优选的，所述有机硅型消泡剂为聚二甲基硅氧烷或聚二乙基硅氧烷或聚二苯基硅氧烷或聚二羟基硅氧烷。

优选的，所述溶剂Ⅰ为低碳醇、脂肪烃、芳香烃类溶剂中的至少一种。