[发明专利]一种有机硅消泡剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种有机硅消泡剂及其制备方法，属于造纸化学品技术领域，按重量份数计，包括以下组分：有机硅氧烷30.0~35.0份；聚醚改性硅油2.3~4.2份，其中n(EO):n(PO)＝1:（4.5~5）；辛酸丙烯酯1.0~2.4份；MQ硅树脂1.5~2.5份；疏水气相二氧化硅2.1‑3.0份，D50为5~8nm；无机填料0.25‑0.40份；复合乳化剂2.1~2.9份，复合乳化剂为亲水性乳化剂与亲油性乳化剂的混合物，所述复合乳化剂的HLB为9.2~10.1；增稠剂0.2~0.5份；去离子水50~150份。本发明提供的消泡剂消泡时间在6.1s以内，抑泡时间大于61分钟且离心稳定性和热稳定性好。

技术领域

本发明属于造纸化学品技术领域，特别涉及一种有机硅消泡剂及其制备方法。

背景技术

造纸工艺在国民经济中占有重要地位，但是随着造纸工业的发展也伴随着严重的污染，特别是在纸浆生产和造纸废水处理过程中，泡沫问题尤为突出。主要原因为制浆过程中，所产生的皂化物表面张力小于因蒸煮物料而产生黑液的表面张力，使得皂化物存在于黑液表层内并形成薄膜，在空气混合作用下形成泡沫，尤其是当黑液的浓度越低则泡沫越多，在蒸煮较硬的原料及含树脂高的原料时，也容易产生大量的稳定泡沫。

现有的消泡方法包括物理消泡法和化学消泡法，其中化学消泡法包括了（1）低碳醇类，在水溶液中能很快起到消泡作用，但抑泡能力差；（2）流动性石蜡等矿物油和界面活性剂的混合物，虽然成本低，但消泡效果一般；（3）有机极性化合物消泡剂，消泡效果一般；（4）有机硅类消泡剂，破泡和抑泡性能都较为理想，常用于造纸行业。常用有机硅消泡剂一般使用乳化剂将二甲基硅油与二氧化硅的复合物乳化制备成水乳液型产品，二甲基硅油具有较低的表面能能够快速在发泡液中铺开并浸入泡沫将泡沫破碎，同时二氧化硅也具有刺穿泡沫的能力，增加消泡剂的消泡能力。但由于造纸黑液具有粘度大、温度高、强碱性以及气泡细密等特点，一般有机硅消泡剂消泡和抑制泡效果差，因而需要大量使用消泡剂，增加了生产成本。现有技术，如CN111701284B提供的消泡剂虽然一定程度上可以实现黑液中消泡和抑泡，但在高温、碱性环境下会出现破乳和漂油现象，使得消泡剂活性降低，消泡性能下降，导致需要重复添加消泡剂，从而使废水处理成本增加。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种有机硅消泡剂及其制备方法，通过加入定量辛酸丙烯酯，控制聚醚EO和PO比例，合适的无机填料以及其他组分成分的限定可使得本发明提供的消泡剂缩短消泡时间，延长抑泡时间，且离心稳定性和热稳定性优良。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种有机硅消泡剂，按重量份数计，包括以下组分：

有机硅氧烷30.0~35.0份；聚醚改性硅油2.3~4.2份，其中n(EO):n(PO)＝1:（4.5~5）；辛酸丙烯酯1.0~2.4份； MQ硅树脂1.5~2.5份；疏水气相二氧化硅2.1-3.0份，D50为5~8nm；无机填料0.25-0.40份；复合乳化剂2.1~2.9份，复合乳化剂为亲水性乳化剂与亲油性乳化剂的混合物，所述复合乳化剂的HLB为9.2~10.1；增稠剂0.2~0.5份；去离子水50~150份。

进一步的，所述有机硅氧烷由二甲基硅油和羟基硅油组成，二甲基硅油25℃时的粘度为0.6-0.8Pa.s；羟基硅油25℃时的粘度为0.4-0.6Pa.s，且二甲基硅油和羟基硅油重量比为3.5~4:1。

进一步的，所述复合乳化剂为Tween60和Span60。

进一步的，所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素的混合物，且羟丙基甲基纤维素:羧甲基纤维素的重量比为1:2~2.5。

进一步的，所述MQ硅树脂的M/Q 值为1-1.5。

进一步的，所述无机填料由高岭土和蒙脱石组成，所述高岭土中高岭石的含量不低于90wt%，且高岭土与蒙脱石的重量比为1:1.2~1.5。