[发明专利]制备颗粒或粉末形式的泡沫控制组合物的方法

说明书

本公开一般涉及制备粉末或颗粒泡沫控制组合物的方法和用于在各种应用中减少或防止或打破泡沫的方法，所述应用例如是粉末洗涤剂以及涂料、水泥、混凝土、石膏板和其他建筑类型应用或一些农业配制剂如化肥、除草剂和杀虫剂。

相关申请的交叉引用

本申请是专利合作条约下的国际申请，要求于2019年8月14日提交的美国临时申请第62/886,666号的优先权，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开一般涉及制备粉末或颗粒泡沫控制组合物的方法和用于在各种应用中减少或防止或打破泡沫的方法，所述应用例如是涂料、粉末洗涤剂、注水泥(cementing)、混凝土、石膏板和其他建筑类型应用或一些农业配制剂如化肥、除草剂和杀虫剂。

背景技术

泡沫是气泡在液体或固体基质中的分散体。各种工业中常用的表面活性剂或其他表面活性成分如洗涤剂、润湿剂、乳化剂或分散剂会降低液体的表面张力，并且由于它们的两亲性质而倾向于积聚在空气/液体界面上，从而延缓气泡聚结并因此使泡沫稳定。实际上，当泡沫薄层被拉伸时，随着拉伸区域中表面活性剂浓度的降低，它会导致所述区域中的表面张力增加。换言之，表面活性剂稳定了泡沫气泡的最薄弱部分，即拉伸区域。

但是，过量的稳定泡沫的形成会在许多工业过程中引起问题，直接影响最终产品的质量，降低容器的承载能力或导致泵送问题等。为此，一直需要泡沫控制组合物来显著减少或消除不希望的泡沫的体积。

泡沫控制组合物应表现出显著的表面活性特性，并且一些其他基本特征是其在气/液界面上快速扩散并防止(或逆转)表面活性剂或表面活性成分在泡沫气泡上的稳定化性能的能力。大多数的泡沫控制组合物通过涉及基于不同尺寸泡沫气泡之间的压力差、泡沫膜的排水和破裂的过程来使泡沫不稳定。

尽管水性液体消泡剂(主要是水包油(O/W)乳液)主要用于许多常见应用和正常操作条件下，但在某些应用中，尤其是在温度可达到非常低(0℃)和/或高(40℃)的水平的极端气候条件下，优选粉末消泡剂或粉末泡沫控制组合物。

粉末泡沫控制组合物是具有固体或可流动粉末外观的混合物，其中活性成分(通常是液体消泡剂)由合适的固体无机或有机载体支撑。

粉末泡沫控制组合物通常通过将泡沫控制剂吸附在通常选自高表面积固体材料的固体载体上来制备。

粉末泡沫控制组合物已经存在大约超过50年，主要用于控制洗涤剂组合物中的泡沫，如美国专利3,399,144中的矿物油组合物。

用于洗涤剂组合物的美国专利3,933,672中公开了使用简单的水溶性有机和无机盐如乙酸钠、柠檬酸钠、碳酸钠或硫酸钠的有机硅基粉末组合物。

美国专利4,652,392公开了基于水溶性和水分散性聚乙二醇与乙氧基化脂肪酸的有机硅组合物。该现有技术公开了粉末洗涤剂组分和粉末有机硅消泡剂之间的相互作用。

美国专利5,456,855公开了在具有有机涂层的洗涤剂中使用淀粉作为有机硅消泡剂组合物的固体载体。

其他组合物使用固体粉末无机硅酸盐材料，例如沸石，如美国专利5,767,053中所公开的；然而，该技术公开了有机硅不能很好地从无机硅酸盐材料中释放，因为它们倾向于保持结合在基材上而不是释放到水中。

在美国专利5,767,053、5,861,368和6,165,968中，固体沸石组合物涂覆有发明人描述作为粘结剂的水溶性聚合物分散剂，所述粘结剂在添加表面活性剂和有机硅材料之前覆盖固体表面如沸石、铝硅酸盐，使得有机硅与硅酸盐表面分开，并将更有效地释放到水中。

美国专利6,162,781使用低密度碳酸钠作为泡沫控制组合物(主要基于有机硅)用的固体载体，用于粉末洗涤剂。

美国专利9,023,781使用硫酸盐或碳酸盐或淀粉作为固体载体以将有机硅乳液沉积在颗粒消泡剂上。