新型含硅消泡剂的剖析及合成复配

摘要

本文对高效含硅消泡剂的分离分析、合成复配及消泡性能等方面进行了系统的研究分析及探讨。该课题应用性较强，从理论的角度进行分析研究，为开发研制新型、高效的消泡剂提供理论依据和实践基础。首先阐述了某种消泡剂产品的剖分离分析过程，以元素种类、表面活性剂离子型的鉴定与硅胶柱分离为基础，采取红外光谱分析、核磁共振技术相结合的方法对已分离的单组分的结构进行分析，推测该消泡剂产品的组成与分子结构。其次对聚醚改性聚硅氧烷的合成及复配工艺进行了研究，并比较二甲基硅油消泡剂与聚醚硅油消泡剂的消泡性能和消泡速率，确定最佳的合成复配工艺。在聚醚改性聚硅氧烷的合成过程中，以低含氢硅油和烯丙醇聚醚为反应原料，以氯铂酸为催化剂，探讨了原料配比、催化剂用量、反应时间、反应温度等因素对低含氢硅油转化率的影响，研究了最佳合成工艺条件；同时借助粒径分析、扫描透镜等多种方法讨论了复配消泡剂过程中投料方式、聚醚聚硅氧烷和二甲基硅油的配比、乳化剂用量等因素对消泡剂消泡抑泡能力、乳液粒径、稳定性的影响，确定了最佳复配工艺。
　　 本研究经过对消泡剂产品的分离分析，结果表明：⑴该消泡剂产品为乳白色不透明液体，流动性好，稳定性佳，能与水互溶，pH值为7.0左右，粘度是96.04mm2/s。有效物含量为35.03％，其中SiO2：二甲基硅油：乳化剂的质量比为1:12:7。乳化剂是一类非离子表面活性剂，主要含有五种成分。⑵二甲基硅油的结构式为：Si(CH3)3-[O-Si(CH3)2-O]53-Si(CH3)3；非离子表而活性剂分为A、B、C、D、E五种，表面活性剂A的分子式为：CH3(CH2)17COOCH2CH3，表面活性剂B的分子式为：CH3(CH2)12COOCH2CH3，表面活性剂C和D的分子式相似为：(CH3)3C(CH2)12COO(CH2CH2O)4H，(CH3)2CH(CH2)14COO(CH2CH2O)3H，表面活性剂E的分子式为：(CH3)3C(CH(CH3))3(CH2)22COO(CH2CH2O)9H。对合成实验的探索表明：①合成聚醚改性聚硅氧烷的最佳条件为：烯丙醇聚醚中的C=C和低含氢硅油的Si-H摩尔投料比为1:1.2，催化剂用量为33μg/g，反应温度为110℃，反应时间为8h。②聚醚聚硅氧烷新型消泡剂合成复配的最佳工艺为：将聚醚聚硅氧烷加入乳化剂水溶液中，再将由二甲基硅油制备的硅膏加入到聚醚聚硅氧烷和乳化剂混合水溶液中，二甲基硅油和聚醚硅油摩尔配比为1:1，乳化剂用量为含固量的10％。