[发明专利]一种涂布用油酸酯改性有机硅消泡剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种涂布用油酸酯改性有机硅消泡剂及其制备方法。本发明首先将油酸和醇类物质进行酯化反应，得到酯化物中间体；然后在N₂保护的催化剂体系内，利用含氢硅油与酯化物中间体进行加成反应制得油酸酯改性有机硅消泡剂活性物；最后利用油酸酯改性有机硅消泡剂活性物、溶剂矿物油和乳化剂进行复配，制备油酸酯改性有机硅消泡剂。按照本发明生产的油酸酯改性有机硅消泡剂，应用于造纸涂布中的泡沫消除，对涂布涂料、纸张表面力学性能的负面影响很小，并且具有用量少、消泡速度快、抑泡能力强、无毒无害、生产工艺简单等特点。

技术领域

本发明涉及精细化工领域，特别是一种涂布用油酸酯改性有机硅消泡剂及其制备方法。

背景技术

众所周知，涂布涂料主要由颜料、胶黏剂和功能助剂等组分组成，而其中的胶黏剂主要包括丁苯胶乳、VAE乳液、丙烯酸乳液等易起泡组分。在涂布涂料配置过程中，容易产生起泡且在后续的纸张喷涂过程中往往会造成喷涂不均匀、纸张喷涂凹凸不平等现象。因此需要在调配涂布涂料过程中添加消泡剂来降低体系起泡的程度。

目前市面上主要涂料消泡剂有有机硅类、聚醚类、矿物油类，它们都能够不同程度的消除纸张喷涂涂料中产生的泡沫，但也存在一些问题。有机硅乳液，尤其是硅油、硅膏为主要消泡成分的有机硅乳液消泡剂在喷涂涂料中分散不好，消泡剂破乳容易析出硅油，从而导致喷涂后纸上显示硅斑、硅垢；聚醚类消泡剂也作为涂料消泡剂，它对温度比较敏感，喷涂过程中的温度变化会导致聚醚消泡剂效果大大降低；矿物油类消泡剂在喷涂涂布中使用也比较广泛，但是往往消泡效果好的矿物油类消泡剂自身熔点偏高，在低温环境下容易结晶析出，导致使用困难。专利CN110960892A公开了一种涂料消泡剂，主要组分为聚醚硅、二氧化硅、烃化油，提高了高粘度涂料中的消泡问题，但是又出现了新问题：二氧化硅易在涂料中形成硅垢、硅斑；专利CN106810934A公开了一种厚浆型涂料消泡剂及其制备方法，其中消泡剂包含甲基硅油、高级脂肪醇、改性甘油聚醚，单纯的硅油在体系中乳化困难，容易破乳，且高级脂肪醇熔点偏高，低温容易结晶析出固体导致使用困难。

在高速涂布机上，如果消泡剂消泡效果差，在纸张表面易产生斑点、缩孔等纸病。此外，不仅要考虑到消泡性能问题，还必须考虑到消泡剂中的含硅物质在涂料中的亲和性问题，消泡剂亲和性差，导致和纸张涂布涂料相容性差，易在纸张上面形成油斑、缩孔等纸病，纯矿物油或高碳醇中的消泡活性成分凝固点偏高，在冬季北方比较冷的环境下容易凝固导致消泡剂体系析出结晶，使用不方便，这些都会造成消泡剂的使用障碍。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种工艺简单、反应周期短的涂布用油酸酯改性有机硅消泡剂的制备方法，将制备好的消泡剂应用到造纸涂布工段，以方便操作，提高消泡效率、减少纸病、降低生产成本。

本发明采用如下述技术方案实现：一种涂布用油酸酯改性有机硅消泡剂的制备方法，其包括步骤：

1)将醇类物质和油酸置于反应釜内并开启搅拌，加入催化剂，开始升温并同时开启真空，升温至设定温度时保温反应一段时间，后关闭真空，结束反应，得到酯化物中间体；

2)将所述的酯化物中间体和含氢硅油置于另一反应釜内并开启搅拌和真空，在设定的压力、温度和时间下进行除水和除低沸点杂质处理，然后关掉真空，加入体系物料总质量的0.1～0.5％的氯铂酸催化剂，在N₂保护环境下升温至设定温度，保温一段时间，结束反应，最终制得油酸酯改性有机硅消泡剂活性物；

3)按比例取油酸酯改性有机硅消泡剂活性物、溶剂矿物油和乳化剂充分混合得到涂布用油酸酯改性有机硅消泡剂。

本发明制备的油酸酯改性有机硅消泡剂，利用含氢硅油中的活泼氢和油酸酯反应，再经过复配，得到油酸酯改性有机硅消泡剂。该消泡剂应用于造纸涂布中的泡沫消除，对涂布涂料、纸张表面力学性能的负面影响很小，并且具有用量少、消泡速度快、抑泡能力强、无毒无害、生产工艺简单等特点。