复配有机硅乳液消泡剂的研制
发布日期：2010-10-27 来源：沈阳工业大学 作者：李艳华 浏览次数：94
导读：本文介绍了以有机硅为主要成分,并以适当乳化剂和助剂在水相中的复合乳化剂进行复配制备有机硅乳液消泡剂的方法.考察了有机硅的含量、乳化剂含量及配制温度等对消泡效果的影响,并对结果进行了讨论.复配有机硅乳液消泡剂稳定性高,成本相对较低,消泡效果较好.
李艳华 娄桂艳 刘玉杰（沈阳工业大学,理学院,辽宁,沈阳,110023）
摘要：介绍了以有机硅为主要成分,并以适当乳化剂和助剂在水相中的复合乳化剂进行复配制备有机硅乳液消泡剂的方法.考察了有机硅的含量、乳化剂含量及配制温度等对消泡效果的影响,并对结果进行了讨论.复配有机硅乳液消泡剂稳定性高,成本相对较低,消泡效果较好.
关键词：消泡剂 有机硅 复配 乳化剂
含 硅表面活性剂从80年代起大规模和全面应用于各工业领域.有机硅消泡剂,其应用领域也十分广泛.其中,乳液型有机硅消泡剂越来越受到纺织、印染、制药、涂 料、发酵等行业的重视[1-4].它与非硅类消泡剂相比,具有消泡、抑泡效果好,用量少,表面张力低,化学惰性,既能适用于非水相,又能适用于水相、适应 面广等特点.尽管各种有机硅消泡剂单独使用或添加少量助剂效果较好,但有机硅消泡剂的成本相对非硅类消泡剂较高,限制了它在工业生产中的大量使用.因此, 在不改变其消泡能力的前提下降低消泡剂的成本,努力寻找适宜的添加剂,是消泡剂研究中的又一重大课题[5-6].本文利用价格低廉的乳化剂和助乳化剂与有 机硅进行复配,制备出高效、稳定性好、成本相对较低的有机硅乳液消泡剂,扩大了其应用范围,有较好的经济效益和开发前景.
1 消泡剂的制备
1.1 原料二甲基硅油:粘度(20℃)100～1000ｍＰａ·ｓ,蚌埠;二氧化硅:比表面积150～200ｍ2/ｇ,沈阳;乳化剂:非离子表面活性剂,市售产品;硅膏,实验室自制.
1.2 复配操作在反应釜中,加入定量的硅膏、乳化剂和助剂等,搅拌使之混合均匀,升温至50～160℃,使其完全溶解;再将定量的水缓慢而均匀地加入到反应釜中;当乳液达到最大粘度转相时,充分搅拌,再加入余量的水,均质后自然冷却,即得产品.
1.3 消泡剂性能的测试将质量分数为2%的十二烷基硫酸钠水溶液作为起泡液,用振荡法测其泡沫的高度,然后加入0.3%的消泡剂,记录消泡时间,并计算消泡的 速度.将所制消泡剂配成20%浓度的水溶液,进行离心分离(3000ｒ/ｍｉｎ×30ｍｉｎ),观察其动态稳定性.
2 结果与讨论
本实验考察了有机硅含量、乳化剂含量及配制温度等对乳液消泡剂性能的影响.
2.1 有机硅含量对消泡性能的影响有机硅作为消泡剂的主要成分,对消泡剂的消泡效果有很大影响,实验结果如表1所示.
从表1可知,随着有机硅的含量增加,消泡时间减少;但含量过高,则不容易乳化,分散效果不好;有机硅含量在15%～18%之间时,消泡效果较好.
2.2 复合乳化剂的选择及含量对消泡性能的影响根据亲水亲油平衡值(ＨＬＢ)选择非离子表面活性剂作为复合乳化剂,在水相中与有机硅进行复配,并考察了复合乳化剂含量对消泡性能的影响.结果见表2.
乳化剂要兼顾到有机硅的活性和乳液的稳定性,其用量太多,则会影响消泡速度,用量太少,又会影响乳液的稳定性.由表2可知,复合乳化剂的含量以3%～5%为好.
2.3 复配温度的选择实验中发现,复配温度和表面张力对消泡性能也有很大的影响.由图1可知,复配温度在60～80℃较为适宜.
2.4 表面张力的测试对所得消泡剂配制成3%的溶液进行表面张力的测试,结果见图2.
2.5 加料顺序的选择在复配过程中,加料的顺序对消泡效果有一定的影响.实验表明,预热后的有机硅,加入复合乳化剂,加热搅拌下再缓慢加入水及其余组分,均质得到乳液,消泡效果较好.
2.6 性能比较表3是所制产品与同类产品的比较结果.由此可知,本产品近似于同类产品的消泡效果.
3 结 论
（1)复配有机硅乳液消泡剂,在有机硅含量为20%～25%;乳化剂含量为3%～5%;配制温度为60～80℃时,消泡效果较好.2)复配有机硅乳液消泡剂,具有较好的消泡效果和稳定性,无毒无污染,成本相对较低,扩大了其应用范围,具有一定的开发前景.