水溶性均聚物稳定的脂肪醇乳液消泡剂及其制备方法技术领域
本发明涉及化工原料技术领域,尤其是涉及一种水溶性均聚物稳定的脂肪醇乳液
消泡剂。本发明还涉及该水溶性均聚物稳定的脂肪醇乳液消泡剂的制备方法。
背景技术
在许多工业生产中,必须处理其组分具有泡沫形成倾向的水溶液和含水悬浮液,
原因在于泡沫的形成极可能会使生产难以进行。据分析,泡沫多由气泡合并后永久地形成,
以精细分散的稳定形式引入这些体系中的空气被证明也是有问题的。因此,减少这些体系
中的空气含量亦十分重要。
目前,消泡作业多通过消泡剂予以完成,而常用的消泡剂为乳化脂肪醇消泡剂。
由于乳液在热力学上为非稳定体系,因此上述脂肪醇乳液消泡剂在制备后储存时
以及使用者在保管时,很容易出现乳液相分离、生成凝胶块状物质以及增稠等现象。这些现
象使消泡效果降低、产生不良影响,且会引起消泡剂泵等故障,从而降低使用价值、影响稳
定生产,甚至导致在相关工序中所生产的产品质量降低等结果,带来很大的损失。
为此,业界已经采取了各种措施,以期获得一个可以长时间存储的稳定的乳液。例
如,在乳液水相中配入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的水溶性聚合体或共
聚合体、聚丙烯酸的金属盐及/或铵盐、微生物多糖类、聚环氧乙烷、黄原胶、甲基纤维素等。
然而,前述在乳液中添加稳定剂的方法仍然无法获得令人满意的乳液的相分离
少、增粘及胶化少、稳定性高的效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种水溶性均聚物稳定的脂肪醇乳液消泡剂,它具有保管期
间的乳胶相分离少,且抑制胶化和增粘,以及乳液稳定性较佳的特点。本发明还公开了该水
溶性均聚物稳定的脂肪醇乳液消泡剂的制备方法。
本发明所采用的技术方案是:
水溶性均聚物稳定的脂肪醇乳液消泡剂,以重量百分比计,其组分包括:
脂肪醇 10~90%,
有机烃类 1~40%,
水溶性2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸均聚物和/或其盐 0.01~10%,
水溶性醇类 0.01~10%,
其余为:
非阳离子表面活性剂。
所述脂肪醇是碳数为12个碳数以上的饱和醇。
所述脂肪醇是月桂醇、肉豆蔻醇、棕榈醇、1-十七烷醇、硬脂醇、花生醇、二十二烷
醇、二十四烷醇、二十六烷醇、蜡醇、蜂花醇中的至少一种。
所述有机烃类为柴油、机油、煤油、白油、液体石蜡、石蜡、蜂蜡、费托蜡、微晶蜡、矿
脂、棕榈蜡中的至少一种。
所述水溶性2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸均聚物和/或其盐是水溶性2-丙烯酰胺-2-
甲基丙磺酸均聚物全部中和、部分中和水溶性钠盐、钾或铵盐。
所述水溶性2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸均聚物和/或其盐的分子量为5000~
5000000。
所述水溶性醇类为乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙烯乙二醇、乙二醇单丁基醚、甘
油、二甘油、三甘油、聚合度55以下的聚乙二醇、季戊四醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙基溶
纤剂中的一种。
前述水溶性均聚物稳定的脂肪醇乳液消泡剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备油相:
取合适份量的脂肪醇和有机烃类混合,以温度t1进行加热并搅拌均匀直至形成油相,
其中,温度t1高于该脂肪醇和有机烃类中较高的一个的熔点,且温度t1至多为110°C;
(2)制备水相:
取合适份量的水溶性2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸均聚物和/或其盐、水溶性醇类、非阳
离子表面活性剂混合,以温度t2进行加热并搅拌均匀直至形成水相,其中,温度t2高于室
温,且温度t2不高于100°C;
(3)制备成品:
将前述油相和水相混合,以温度t3持续搅拌1~2h,然后冷却至30°C以下制成成品,其
中,温度t3为该脂肪醇和有机烃类中较高的一个的熔点。
本发明所具有的优点是:保管期间的乳胶相分离少,且抑制胶化和增粘,以及乳液
稳定性较佳。即,本发明通过增稠剂和非阳离子性表面活性剂的协同作用,形成了稳定的乳
液体系,使消泡剂经过长期储存后不易出现相分离、胶化、增粘的现象,从而稳定性极佳。正
是出于前述消泡剂具有杰出消泡效果,且使用条件温和、具有广谱适用性,故而可广泛用于
造纸工业涂布、洗浆、污水处理等工序以及涂料、淀粉加工等行业。
具体实施方式
实施例1
水溶性均聚物稳定的脂肪醇乳液消泡剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备油相:
取合适份量的脂肪醇和有机烃类混合,加入反应釜,以温度t1进行加热并搅拌均匀直
至形成油相,温度t1高于该脂肪醇和有机烃类中较高的一个的熔点,且温度t1至多为110°
C。
其中:
脂肪醇选用月桂醇,其重量为10g;
有机烃类选用柴油,其重量为1g;
t1=100°C。
(2)制备水相:
取合适份量的水溶性2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸均聚物和/或其盐、水溶性醇类、非阳
离子表面活性剂混合,加入反应釜,以温度t2进行加热并搅拌均匀直至形成水相,温度t2高
于室温,且温度t2不高于100°C。
其中:
水溶性2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸均聚物和/或其盐选用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠
均聚物,重量为0.01g;
水溶性醇类选用乙二醇,重量为0.01g;
非阳离子表面活性剂选用十二烷基磺酸钠,重量为88.98g;
t2=90°C。
(3)制备成品:
将前述油相和水相混合,以温度t3持续搅拌1h,然后冷却至30°C以下制成成品1,温度
t3为该脂肪醇和有机烃类中较高的一个的熔点。即,t3=85°C。
实施例2
水溶性均聚物稳定的脂肪醇乳液消泡剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备油相:
取合适份量的脂肪醇和有机烃类混合,加入反应釜,以温度t1进行加热并搅拌均匀直
至形成油相,温度t1高于该脂肪醇和有机烃类中较高的一个的熔点,且温度t1至多为110°
C。
其中:
脂肪醇选用硬脂醇,其重量为15g;
有机烃类选用石蜡,其重量为2g;
t1=110°C。
(2)制备水相:
取合适份量的水溶性2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸均聚物和/或其盐、水溶性醇类、非阳
离子表面活性剂混合,加入反应釜,以温度t2进行加热并搅拌均匀直至形成水相,温度t2高
于室温,且温度t2不高于100°C。
其中:
水溶性2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸均聚物和/或其盐选用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸铵
均聚物,重量为0.11g;
水溶性醇类选用甘油,重量为4.89g;
非阳离子表面活性剂选用十六烷基磺酸钠,重量为78.00g;
t2=100°C。
(3)制备成品:
将前述油相和水相混合,以温度t3持续搅拌1h,然后冷却至30°C以下制成成品2,温度
t3为该脂肪醇和有机烃类中较高的一个的熔点。即,t3=75°C。
实施例3
水溶性均聚物稳定的脂肪醇乳液消泡剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备油相:
取合适份量的脂肪醇和有机烃类混合,加入反应釜,以温度t1进行加热并搅拌均匀直
至形成油相,温度t1高于该脂肪醇和有机烃类中较高的一个的熔点,且温度t1至多为110°
C。
其中:
脂肪醇选用C22醇,其重量为90g;
有机烃类选用微晶蜡,其重量为6g;
t1=110°C。
(2)制备水相:
取合适份量的水溶性2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸均聚物和/或其盐、水溶性醇类、非阳
离子表面活性剂混合,加入反应釜,以温度t2进行加热并搅拌均匀直至形成水相,温度t2高
于室温,且温度t2不高于100°C。
其中:
水溶性2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸均聚物和/或其盐选用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠
均聚物,重量为0.15g;
水溶性醇类选用二乙二醇,重量为0.03g;
非阳离子表面活性剂选用壬基酚聚氧乙烯醚-9,重量为3.82g;
t2=95°C。
(3)制备成品:
将前述油相和水相混合,以温度t3持续搅拌1h,然后冷却至30°C以下制成成品3,温度
t3为该脂肪醇和有机烃类中较高的一个的熔点。即,t3=90°C。
实施例4
水溶性均聚物稳定的脂肪醇乳液消泡剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备油相:
取合适份量的脂肪醇和有机烃类混合,加入反应釜,以温度t1进行加热并搅拌均匀直
至形成油相,温度t1高于该脂肪醇和有机烃类中较高的一个的熔点,且温度t1至多为110°
C。
其中:
脂肪醇选用C24醇,其重量为20g;
有机烃类选用液体石蜡,其重量为40g;
t1=110°C。
(2)制备水相:
取合适份量的水溶性2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸均聚物和/或其盐、水溶性醇类、非阳
离子表面活性剂混合,加入反应釜,以温度t2进行加热并搅拌均匀直至形成水相,温度t2高
于室温,且温度t2不高于100°C。
其中:
水溶性2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸均聚物和/或其盐选用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾
均聚物,重量为10g;
水溶性醇类选用季戊四醇,重量为10g;
非阳离子表面活性剂选用司盘80,重量为20g;
t2=90°C。
(3)制备成品:
将前述油相和水相混合,以温度t3持续搅拌1h,然后冷却至30°C以下制成成品4,温度
t3为该脂肪醇和有机烃类中较高的一个的熔点。即,t3=70°C。
实施例5
和实施例1的区别仅在于:
脂肪醇选用肉豆蔻醇;
有机烃类选用机油;
水溶性醇类选用三乙二醇。
最终制备出成品5。
实施例6
和实施例2的区别仅在于:
脂肪醇选用棕榈醇;
有机烃类选用煤油;
水溶性醇类选用丙烯乙二醇。
最终制备出成品6。
实施例7
和实施例3的区别仅在于:
脂肪醇选用1-十七烷醇;
有机烃类选用白油;
水溶性醇类选用乙二醇单丁基醚。
最终制备出成品7。
实施例8
和实施例4的区别仅在于:
脂肪醇选用花生醇;
有机烃类选用蜂蜡;
水溶性醇类选用二甘油。
最终制备出成品8。
实施例9
和实施例1的区别仅在于:
脂肪醇选用二十六烷醇;
有机烃类选用费托蜡;
水溶性醇类选用三甘油。
最终制备出成品9。
实施例10
和实施例2的区别仅在于:
脂肪醇选用蜡醇;
有机烃类选用矿脂;
水溶性醇类选用聚合度55以下的聚乙二醇。
最终制备出成品10。
实施例11
和实施例3的区别仅在于:
脂肪醇选用蜂花醇;
有机烃类选用棕榈蜡;
水溶性醇类选用甲基溶纤剂。
最终制备出成品11。
实施例12
和实施例2的区别仅在于:
脂肪醇选用肉豆蔻醇、蜡醇任意比例的混合;
水溶性醇类选用乙基溶纤剂。
最终制备出成品12。
实施例13
和实施例4的区别仅在于:
脂肪醇选用肉豆蔻醇、棕榈醇、1-十七烷醇、硬脂醇任意比例的混合;
水溶性醇类选用丙基溶纤剂。
最终制备出成品13。
效果例
对成品1~13的水溶性均聚物稳定的脂肪醇乳液消泡剂的粘度随时间的变化按如下方
法测量。
(1)粘度稳定性评估
用广口瓶(容量500mL),分别加入消泡剂,盖上盖子静置于室温下,测定30日后的粘度。
粘度测定,把旋转粘度计的转子置于广口瓶里,按25℃,60rpm的条件下,旋转转子,自开始
旋转起每分钟后测定一次,计算出粘度。粘度的变化越小、越没有成为乳液状的为好。另外,
取出附着在转子上的消泡剂,目测观察有无胶状物、凝集物。无胶状物、凝集物的为好。结果
如表1所示。
(2)分离稳定性评估
在带刻度100mL透明塑料瓶中,分别加入消泡剂各100mL,盖上盖子静置于室温下。定时
测定100mL塑料瓶内的消泡剂的浮上后的下部清澈部分的体积,计算出分离体积比。该比越
小则分离稳定性越良好。结果如表1所示。
由表1可见,本发明制备的水溶性均聚物稳定的脂肪醇乳液消泡剂具有贮存稳定
性佳的优点。
表1:水溶性均聚物稳定的脂肪醇乳液消泡剂的储存稳定性
本发明的消泡剂粘度变化越小,则乳液的粘度稳定性改善越好。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用
本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术
领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。