[发明专利]一种有机硅改性不饱和高级脂肪醇酯消泡剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有机硅改性不饱和高级脂肪醇酯消泡剂及其制备方法。本发明采用的技术方案为：首先，在N₂保护的催化剂体系内，将含氢硅油和不饱和高级脂肪醇加成反应得到中间体，再将中间体和饱和脂肪酸酯化得到有机硅改性不饱和高级脂肪醇酯，最后利用有机硅改性不饱和高级脂肪醇酯和矿物油、乳化剂进行乳化，制备有机硅改性不饱和高级脂肪醇酯消泡剂。本发明制备的消泡剂，不仅提高了消泡剂自身的乳液稳定性，且应用于造纸湿布中，增强纸机滤水性能，对造纸浆料、纸张表面力学性能的负面影响很小，具有消泡速度快、抑泡能力强、脱气性能良好，无毒无害、制备工艺简单等特点。

技术领域

本发明属于精细化工领域，涉及一种助剂，特别是一种有机硅改性不饱和高级脂肪醇酯消泡剂及其制备方法。

背景技术

消泡剂用于抑制和消除各种有害泡沫，是比较有效控制泡沫的化学方法。在箱板纸、白卡纸、文化纸等纸种的抄造中，有机硅消泡剂虽然消泡活性高，但也会导致硅油析出从而影响纸张性能；脂肪酸酯在造纸湿布中所起的作用主要为抑制泡沫的产生，不管是纤维表面的微小气泡还是白水表面的浮沫，脂肪酸酯类消泡剂有很好的泡沫抑制效果，但缺点是自身消泡速度慢，脱气性能不佳。高碳醇消泡剂的应用解决了脱气性的问题，但是单一高碳醇消泡剂主要针对脱出纸浆中纤维表面微小气泡，对于消抑泡而言，性能不如有机硅和聚醚类消泡剂。

专利CN106267912A公开了一种高碳醇消泡剂，包括高碳醇、乳化剂等直接乳化制得高碳醇消泡剂，该消泡剂不凝聚，温度适应范围广，不会影响纸张涂布效果。专利CN111790183A公开了一种乳液型高级脂肪醇消泡剂的制备方法，该方法通过两种不同粒径正态分布集中的粗乳液进行复配，获得的消泡剂分散性好、消泡速度快，抑泡效果持久。专利CN106283863A公开了一种乳液型高级脂肪醇消泡剂，包括消泡剂活性组分、乳化剂、助乳化剂和分散介质，该乳液型高级脂肪醇消泡剂消泡抑泡性能优良，原材料低廉，不含有机硅，不会产生硅斑，实用安全性强。

上述专利都以高碳醇乳化为主，将高碳醇复配一些聚醚、矿物油等进行乳化得到复合的高碳醇消泡剂，其合适的碳链长度在白水中脱出纤维表面气泡性能优异。但从分子结构分析，改性高碳醇结构可以从根本上解决遇到的一些问题例如：1、由于高碳醇熔点较高，在制备高碳醇消泡剂过程中很容易使得乳液变稠导致短时间内分层、结块，而且伴随着破乳现象的是水分散性变差，使得纸机滤水变差，导致脱气性能降低引起纸机黏辊问题，从而产生纸病。2、高碳醇消泡剂重在脱除纸浆白水中纤维表面的微小气泡，对于白水表面的浮沫和表泡消泡效果不明显，抑泡性能也相对较弱，因此制约了其应用范围。

因此，需要在分子结构上对高级脂肪醇做改进，既达到从物理性能上降低熔点来提高制备的高碳醇乳液稳定性而延长储存期限，又达到消泡、抑泡、脱气性能的结合，为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种简单的、反应周期短、操作方便的造纸湿布工段用有机硅改性不饱和高级脂肪醇酯消泡剂的制备方法，其得到的消泡剂使用在箱板纸、白卡纸、文化纸等纸种的抄造，可以提高消泡效率、增强消抑泡效果，提高脱气性能，减少纸病、降低生产成本。

本发明通过下述技术方案实现：一种有机硅改性不饱和高级脂肪醇酯消泡剂的制备方法，其包括以下步骤：

1)将摩尔比为1:0.8-2.5的不饱和高级脂肪醇与含氢硅油置于反应釜内，开启搅拌并升温，在设定的压力、温度、时间下进行除水、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保护环境下升温反应，结束反应，降温出料得到中间体有机硅改性不饱和高级脂肪醇；

2)将摩尔比为1:0.85-2.2的中间体有机硅改性高级脂肪醇与饱和脂肪酸置于另一反应釜内，开启搅拌，开始升温至设定的温度，加催化剂，开启真空，再开始升温，升温至设定的温度保温，然后关掉真空，降温出料得产物有机硅改性不饱和高级脂肪醇酯；