[发明专利]消泡剂活性物质、其制造方法和消泡制剂

说明书

本发明涉及消泡剂活性物质。消泡剂活性物质可包含疏水化硅酸铝颗粒。用疏水化剂处理具有至少约9.6的表面pH和小于约150m2/g的BET表面积的硅酸铝颗粒以提供疏水化硅酸铝颗粒。消泡剂活性物质可用于制备消泡剂组合物，消泡剂组合物可用于防止或减少各种含水体系中的泡沫。

技术领域

本发明涉及消泡技术，并且更具体地涉及消泡剂活性物质、其制造方法和消泡制剂。

背景技术

经疏水处理的无机颗粒已在包括造纸工业、油漆和涂料制剂的许多领域用作消泡剂活性物质。消泡剂活性物质尤其用于水性体系中以减少和消除微泡或泡沫。通常，二氧化硅颗粒与硅油(聚二甲基硅氧烷或PDMS)化学键合以产生经疏水处理的颗粒，然后将其用作消泡剂活性物质。

US3573222公开了用于消泡的组合物，该组合物基本上由约70重量份至约95重量份的烃流体和约5重量份至约30重量份的具有不大于约200微米平均粒度的合成碱金属或碱土金属硅铝酸盐组成。硅铝酸盐通过在不超过约75℃的温度处在烃或卤代烃流体中与基于硅铝酸盐的重量约7％至约30％的卤代硅烷反应而变得疏水。

US4008173公开了包含细分合成的沉淀无定形金属硅酸盐和酸的组合物。该组合物具有2至5的pH，适合用作用于含水体系的消泡剂的基础成分。

US5575950公开了用于含水体系的消泡制剂，其通过用铝源处理硅酸盐诸如铝硅酸钠镁以在其中提供0.1重量％至2.5重量％、优选地0.3重量％至1.3重量％范围内的铝含量来制备。然后，用有机硅液将经铝处理的硅酸盐疏水化，然后分散在油和/或水中以形成消泡制剂。

迄今为止，用于通过用有机硅液进行表面处理使亲水性硅酸盐疏水的两种常规方法包括“原位”和“干法焙烧”方法。这两种方法在US5575950中有所公开和描述，该专利以引用方式并入本文。然而，这些方法可能由于处理低效和高相关成本而为不利的。

例如，由于硅油表面张力或能量非常低，当其用作疏水剂时，游离的未反应的硅油可迅速扩散到许多周围表面。这种现象可能对许多含水体系有害。例如，在汽车油漆系统中，游离硅油，尤其是低分子和流动性很好的硅油，具有四处蔓延的趋势并因此污染从地板到天花板的生产车间。游离的硅油可破坏油漆和胶水的附着力，引起泡沫收缩，并产生有时被称为“鱼眼”的油漆缺陷。因此，在上述两种方法(即原位和干法焙烧)中，通常需要长的反应时间来确保游离的、未反应的和物理吸附的硅油水平最小。如此长的反应时间具有诸如低处理效率和高成本的缺点。

此外，原位和干法焙烧方法通常是间歇方法而不是连续方法，从而进一步限制了给定时间段内的生产周期。

因此，需要提供快速、高效且更具成本效益的改善的疏水化硅酸铝颗粒及其制备方法。

发明内容

本发明公开了具有高表面pH和低表面积相组合的硅酸铝颗粒诸如硅酸钠镁铝出乎意料地提供了增强的反应性，以使硅烷醇封端的PDMS(尤其是具有高分子量或粘度的硅烷醇封端的PDMS)共价键合到其表面。这种高反应性具有出乎意料的优点，例如显著缩短反应时间，从而使反应能够以连续模式进行，这与可能需要长反应时间的间歇方法相反。所得疏水化硅酸铝颗粒具有优异的疏水性。

因此，本发明的一个实施方案是消泡剂活性物质。消泡剂活性物质包含疏水化硅酸铝颗粒。疏水化硅酸铝颗粒可通过用疏水化剂处理BET表面积小于150m²/g且表面pH为至少9.6的硅酸铝颗粒来获得。疏水化剂可为具有至少2000道尔顿(Da)的平均摩尔分子量的硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷。

本发明的另一个实施方案是形成消泡剂活性物质的方法。该方法可包括在高能碾磨设备中将具有在约4μm至约50μm范围内的中值粒度的硅酸铝颗粒与疏水化剂高能碾磨和/或键合，以获得疏水化硅酸铝颗粒，该高能碾磨设备可包括螺旋喷磨机或流能磨。

附图说明