高性能消泡剂 【技术领域】
本发明属于精细化工领域，具体涉及一种环保型高温高压液流染色工业用消泡剂。
背景技术
目前国内外市场上的商品消泡剂品种繁多，性能各异，消泡剂按消泡剂的组成可分为聚醚型、有机硅型、非硅型和硅醚混合型。它们各有特点，应用的领域也大不相同。聚醚型消泡剂是近几年来被广为研究和应用的一类消泡剂；以环氧乙烷、环氧丙烷开环聚合制得的聚醚是一种性能优良的水溶性非离子表面活性剂，与水接触时，醚键中的氧原子能够与水中的氢原子以氢键结合，分子链成为曲折形，疏水基团置于分子内侧，链周围变得容易与水结合。单纯的有机硅，如二甲基硅油，并没有消泡作用。但将其乳化后，表面张力迅速降低，使用很小量即能达到很强的破泡和抑泡作用，成为一种重要的消泡剂成份。常用的有机硅消泡剂都是以硅油作为基础组分，配以适宜的溶剂、乳化剂或无机填料配制成。有机硅作为优良的消泡剂，除消泡力强，尤为可贵的是聚硅氧烷集难溶性、化学稳定性、物理稳定性、生理惰性和高低温性能等特性于一身，既可用于水体系，又可用于非水体系。聚醚改型聚硅氧烷消泡剂是近年来研究很热的一种消泡剂。在硅醚共聚物的分子中，硅氧烷段是亲油基，聚醚段是亲水基。聚醚链段中聚环氧乙烷链提供亲水性和起泡性，聚环氧丙烷链节能提供疏水性和渗透力，对降低表面张力有较强的作用。聚醚链端的基团对硅醚共聚物的性能也有很大的影响。常见的端基有烃基、烷氧基等。调节共聚物中硅氧烷段的相对分子量，可以使共聚物突出或减弱有机硅的特性；同样，改变聚醚段的相对分子量，会增加或降低分子中聚硅氧烷的比例，对共聚物的性能也会产生影响。
普通的聚硅氧烷消泡剂由于表面能较低、疏水性强，与其它有机物的互溶性差，在水相体系中的应用效果特别差。如在喷射染色加工等高剪切、高温条件下，普通的聚硅氧烷消泡剂会产生薄膜状沉淀而使被染物产生斑点。聚醚改性聚硅氧烷由于引入了亲水性聚醚链段，因而能在水中分散、乳化，乳化稳定性高；而且具有逆溶性，所以适合于高温高压液流染色工艺。因此，近年来聚醚改性聚硅氧烷在消泡剂中的应用日益受到重视。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种在高温高压液流染色工序中能表现出优良的消抑泡性能和分散性能的新型的聚醚消泡剂。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
一种高性能消泡剂，该消泡剂由质量含量为50～99％的聚醚和1～50％的硅聚醚组成，优选的质量含量组成为聚醚50～95％、硅聚醚5～50％。
聚醚的结构为向脂肪醇接入环氧丙烷和/或环氧乙烷，环氧丙烷和环氧乙烷向脂肪醇中的接入方式为嵌段或无规，嵌段方式不限；环氧丙烷和环氧乙烷可以混合接入，也可以先接入环氧乙烷后再接入环氧丙烷，其结构式为：CmH2m+1O(EO)a(PO)bH；其中m为1～50的整数，优选为5～50的整数；a为0～100的整数，优选为0～50的整数，最优选为5～50的整数；b为1～100的整数，优选为5～50的整数；其中EO为环氧乙烷的开环结构，PO为环氧丙烷的开环结构。聚醚的分子量为100～5000，浊点为10～40℃。本发明的聚醚的制备方法可以参考罗蒙贤等的聚醚改性有机硅消泡剂的研究、李莉的功能性聚醚化合物的合成和应用等。
硅聚醚，是指用聚醚改性聚硅氧烷形成地物质，具体结构如下：
式中，n为1～150的整数，R1为CpH2p，p为2～6的整数，x为0～50的整数，y为1～50的整数；EO为环氧乙烷的开环结构，PO为环氧丙烷的开环结构。
R1优选为亚乙基、亚丙基或亚异丁基。n优选为1～100的整数，最优选为1～50的整数；x优选为0～20的整数，y为1～20的整数。
硅聚醚可以采用硅氢加成反应制备，具体方程式如下：
其中R2为与R1相对应的烯基，优选如乙烯基、烯丙基、异烯丁基等。上述反应常用铂、铑等金属的物质作催化剂，反应在有或无溶剂下进行，溶剂一般选择惰性溶剂，如苯、甲苯、二甲苯、庚烷、石油醚等，反应温度控制在60～150℃，反应时间为0.5～6h，优选反应温度为100～120℃，优选反应时间为1.5～3h；反应可以在惰性气体的保护下进行。更为具体的合成方法可以参考安秋凤等的聚醚-b-聚硅氧烷的合成、表征及其在消泡剂中的应用等文献。
本发明的高性能消泡剂将聚醚和硅聚醚按上述特定比例在室温下混合即可得到。本发明的高性能消泡剂的破泡性明显好于一般的破泡性及单一组分，经实验发现本发明的聚醚与硅聚醚组合物在破泡性能上，特别是在高温高压液流染色工序中，具有明显的协同增效作用。
本发明人经过大量的实验研究和分析，并结合现场应用的情况，将硅聚醚与聚醚组合，使其能很好地和聚醚相容，也增强二者在高温高压液流染色工序中的消泡性能，同时也不会在清洗槽中留下残留物。该消泡剂使用方便，在现场使用直接用水稀释即可使用，是一种环保型的消泡剂。
【具体实施方式】
实施例1：聚醚A
聚醚A-1：m＝8，a＝10，b＝10，EO和PO混接，浊点为30℃；
聚醚A-2：m＝16，a＝5，b＝15，EO和PO混接，浊点为22℃；
聚醚A-3：m＝16，a＝44，b＝28，EO和PO混接，浊点为26℃；
聚醚A-4：m＝18，a＝15，b＝10，先EO后PO，浊点为25℃。
实施例2：硅聚醚B
硅聚醚B-1：R1＝-CH2CH2CH2-，n＝20，x＝14，y＝5；
硅聚醚B-2：R1＝-CH2CH2CH2-，n＝15，x＝5，y＝3；
硅聚醚B-3：R1＝-CH2CH2CH2-，n＝4，x＝0，y＝15。
硅聚醚B-4：R1＝-CH2CH2CH2-，n＝50，x＝10，y＝30。
硅聚醚B-5：R1＝-CH2CH2CH2-，n＝30，x＝20，y＝20。
实施例3：破泡剂的配制(重量份)
破泡剂1：90份的聚醚A-1和10份的硅聚醚B-3室温下混合均匀。
破泡剂2：95份的聚醚A-2和5份的硅聚醚B-2室温下混合均匀。
破泡剂3：50份的聚醚A-3和50份的硅聚醚B-1室温下混合均匀。
破泡剂4：70份的聚醚A-4和30份的硅聚醚B-2室温下混合均匀。
破泡剂5：80份的聚醚A-1和20份的硅聚醚B-4室温下混合均匀。
破泡剂6：60份的聚醚A-4和40份的硅聚醚B-5室温下混合均匀。
对比破泡剂1：100份的聚醚A-1。
对比破泡剂2：100份的聚醚A-3。
对比破泡剂3：100份的硅聚醚B-1。
对比破泡剂4：100份的硅聚醚B-3。
破泡剂的性能测试方法：
称取50g高温高压液流染色工序的乳液，加入20g水稀释后加入计量的消泡剂，搅拌分散均匀后静置30min，然后倒入250ml烧杯中，将鼓泡器出气口伸入乳液底部，接上电源向其中鼓泡，同时用秒表开始计时，待泡沫高度稳定后停止鼓泡，此时所用的时间即为抑制泡沫时间，停止鼓泡后泡沫开始消除，继续记录至泡沫稳定时所用的时间，即为消泡时间。
与单一配方和市售同类产品比较，本发明的消泡剂组合物性能更优。
消泡剂消泡性能比较
消泡剂 起始体 积(ml) 最终泡沫体 积(ml) 抑制泡沫时 间(s) 消除泡沫时 间(s) 最终体积 (ml) 备注 破泡剂1 70 85 300 3 70 泡大 破泡剂2 70 80 320 4 70 泡大
消泡剂 起始体 积(ml) 最终泡沫体 积(ml) 抑制泡沫时 间(s) 消除泡沫时 间(s) 最终体积 (ml) 备注 破泡剂3 70 85 340 4 70 泡大 破泡剂4 70 75 315 3 70 泡大 破泡剂5 70 85 310 3 70 泡大 破泡剂6 70 85 300 4 70 泡大 对比破泡剂1 70 90 360 10 70 泡小 对比破泡剂2 70 75 320 9 70 泡大小不一 对比破泡剂3 70 85 340 8 70 泡小 对比破泡剂4 70 80 350 9 70 泡大小不一 有机硅消泡剂 70 75 300 7 70 泡大 GPE聚醚消泡剂 70 75 360 8 70 泡大
从测试结果可以看出，破泡剂的性能要比对比破泡剂的性能明显好，这是有硅聚醚加入到其中，聚醚和硅聚醚有协同效应。