CN1036782A - 工业用有机硅消泡剂的生产方法 - Google Patents

Abstract

工业用有机硅消泡剂的生产方法，属于有机化工 消泡剂的制造领域。选用具有特定结构的聚硅氧烷 作硅油。与多种无毒可食类助剂，按1∶10—2∶5 的重量比进行复配混合，可得高效粉末状消泡剂。本 发明工艺简便，原料易得，产品便于运输、存储，并适 用于各种体系，可广泛地用于医药、食品工业，与现有 聚醚型消泡剂相比，可节省费用约三分之一。

Description

本发明属于有机化工消泡剂的制造领域，涉及一种烷基聚硅氧烷的制备及其与多种助剂的配比技术。

众所周知，目前，在许多工业生产过程中，如抗生素、味精生产中的发酵，豆制品制作，糖蜜蒸煮，印染，制浆造纸，石油化工，油漆涂料和洗涤剂等生产过程中，会出现大量的泡沫，如不及时消除，则要使生产继续进行将会十分困难，有的则根本无法进行，有的虽能勉强，但却会带来许多损失。因此，如何有效地控制泡沫，则极为重要。

尽管消除泡沫的方法多种多样，如物理法、机械法、化学法等，但是，使用化学试剂作消泡剂消除泡沫，是目前广为采用而又经济有效的方法。

消泡剂种类繁多，〔1-8〕但大致可归结为三大类：一是聚醚型；二是各类有机硅化合物；三是有机硅化合物与聚醚的共聚物。目前国内产品多属聚醚型，物态为液体或乳状液。其不足之处是：消泡速度慢，用量较大，抑泡性能欠佳，有一定毒性，特别用于医药、食品工业生产不理想。相比之下，有机硅类消泡剂可以多方面弥补聚醚型消泡剂之不足。

但是，现有的有机硅类消泡剂多数亦为液体或乳剂(国内未见有固体型)，起消泡作用的为单一硅化物，所以不很理想，如用量大，使用面窄，即一种消泡剂大都只适用于很少几种特定的泡沫体系，同时在运输、使用和保存诸方面也不便。

为弥补已有技术之不足，本发明设计了一种新型有机硅消泡剂的生产方法，用这种方法生产的消泡剂称为SD-01型医、食等工业用有机硅消泡剂。

本发明的总构思是：先合成一种特定结构的聚硅氧烷油(I)，再选择适当的固体助剂，按一定比例进行复配而得有机硅消泡剂。

本发明分三个过程进行：

一、聚硅氧烷油(I)的合成

本发明所采用的硅油(I)是含有烷氧基和羟基的聚烷基硅氧烷，结构式如下：

其中，R¹是甲基，或乙基、或乙基、丙基、甲基等的混合基团；R²是H，或甲基，或乙基，或丙基；n与(m+1)的比在8∶2-5∶5之间；粘度在20-120cp之间，以60-80cp为佳。

聚硅氧烷油(I)是通过烷基卤硅烷混合单体回流共水解后，分离而制得。混合单体是以2∶8-5∶5重量比将甲基三卤硅烷和二甲基二卤硅烷混合而成，加水量为单体总量的1-10％，得20cp-120cp粘度的硅油(I)。

二、本发明所选用的助剂是：

葡萄糖或葡萄糖盐，甘露醇或山梨醇，蔗糖或氯化钠(氧化钾)，三聚磷酸钠，二氧化硅等。将以上所列各物，按适当的比例逐一全部加入也可。

三、复配制备消泡剂

消泡剂各组分配比(均为重量份数)如下：

甲基硅氧烷油(I)               5～15份

三聚磷酸钠                    5～30份

食盐                          20～70份

甘露醇                        5～10份

葡萄糖                        0～20份

白糖                          0～70份

葡萄糖酸钙                    0～20份

二氧化硅                      1～5份

其中，硅油重量与选用助剂总重量之比在1∶10-2∶5之间为宜。室温下，首先把硅油(I)与二氧化硅混匀为组分A，其余选定组分在适当配比下作为组分B，将A与B充分混合后即得产品。

固体助剂颗粒细度与各组分混合均匀程度直接影响消泡剂的性能。助剂颗粒越细，组分混合越均匀，消泡效果越好。

下面是本发明的几个实施例：

            实施例1

硅油(I)(无色半透明，PH≈7，粘度40cp，折光率1.4027，比重1.207)10份与二氧化硅2份混合均匀，然后与粉碎的10份三聚磷酸钠、5份甘露醇和70份食盐混合，充分搅匀，即得白色粉末产品，消泡速度30秒，重新鼓泡不超过200ml。

                实施例2

硅油(I)(无色半透明，PH≈7，折光率1.4040，粘度55cp，比重1.030)取11份与2.5份二氧化硅混合均匀，然后与粉碎的12份三聚磷酸钠、10份葡萄糖、70份食盐混合，充分揽匀，得白色粉末产品，消泡速度20秒，重新鼓泡不超过150ml。

                 实施例3

硅油(I)(无色半透明，PH≈7 ，粘度60cp，折光率1.4041，比重1.039)20份与5份二氧化硅混合均匀，然后与粉碎的20份三聚磷酸钠、10份葡萄糖、5份甘露醇、50份食盐和20份白糖充分搅匀，得白色粉末产品，消泡速度11秒，重新鼓泡不超过160ml。

                 实施例4

硅油(I)(无色半透明，PH≈7，粘度62cp，折光率1.4100，比重1.041)15份与3.5份二氧化硅混匀，然后与20份葡萄糖、10份甘露醇、30份食盐和40份白糖研碎混匀，得白色粉末产品，消泡速度155秒，重新鼓泡不超过180ml。

               实施例5

硅油(I)(无色半透明、粘度38cp，PH≈7，折光率1.4025，比重1.025)18份与5.5份SiO₂混匀，然后再与15份三聚磷酸钠、10份甘露醇和70份白糖充分研碎混匀，便得白色粉末产品，消泡性能25秒，重新鼓泡不再超过150ml。

                实例6

硅油(I)(无色半透明、粘度54cp，PH≈7，折光率1.4038，比重1.029)25份与SiO₂ 8份先混匀，然后再与20份葡萄糖，10份三聚磷酸钠、70份食盐充分混匀，得到白色粉末产品。消泡性能10秒，重新鼓泡不再超过150ml。

                 实施例7

硅油(I)(无色透明，粘度57cp，PH≈7，折光率1.4032，比重1.038)18份与5份SiO₂先混合，再与15份三聚磷酸钠、10份甘露醇和70份白糖混匀，得白色粉末产品，消泡速度17秒，重新鼓泡，略起。

                 实施例8

硅油(I)(无色半透明，粘度60cp，PH≈7，折光率1.4078，比重1.039)10份与3份SiO₂先混匀，然后再与10份三聚磷酸钠，10份白糖，5份甘露醇和70份食盐研碎混匀，得白色粉末产品，消泡速度12秒，重新鼓泡不超过120ml。

下面是本产品所进行的消泡与抑泡性能的实验：

1.消泡实验

取100ml 1％聚乙烯醇(平均聚合度为2400)作起泡液，放入500ml量筒中，用标准发泡头匀速通入N₂，使泡沫鼓至500ml刻度处、加入0.02％重量的消泡剂，同时按下秒表记录泡沫消至110ml以下所需时间，不超过60秒者合格，再重新鼓泡，泡沫高度不再超出300ml刻度处。

2.抑泡实验

取上述起泡液100ml放入500ml量筒中，加入0.02-0.04％(重量)消泡剂，然后匀速通N₂鼓泡，泡沫高度不超过250ml刻度处为合格。

表1是本发明实施例1-8中产品的清泡和抑泡性能实验结果。

本发明生产的消泡剂其优点首先在于所使用的硅油具有特定的结构，同时与多种可溶性盐以不同比例复配，这样，不但得到固体粉末状消泡剂，同时消泡和抑泡性能也进一步提高，用量一般为泡沫体系重量的万分之一。另外，本消泡剂还具无毒、高效、适应性广之优点，如经抗生素、味精发酵、豆制品制作、染料生产、涂料、污水体系等的工业规模消泡实践，效果均良好，并可望在印染，造纸、石油化工、制糖业、洗涤剂等其它工业部门也会有广阔的应用前景。

本发明的消泡剂为固体粉末，因此便于运输、使用、保存，稳定性良好，一般塑料袋封装，2年内性能不变。在50℃烘48小时，130℃烘2小时，性能不变，水溶液泡沫体系，pH3-11之间均可使用、泡沫体系温度高于室温，效果更好。本发明生产工艺简单，原料易得，成本适中，与现用聚醚型多种消泡剂相比，一般用费可节约三分之一以上。

            表1

注：L6X为美国Wyandotte chem.Co.产品；LG109为日本旭电化公司产品(对其它泡沫体系，如肥皂水，其性能大大低于本发明消泡剂)；PPE为浙江大学聚醚型消泡剂。参考文献(1)S.Ross.Chem.Eng.Prog.，63(9)

(1967)41-7.(2)R.L.Bass，Chem.and Ind.，912(28-

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(1985).(8)Yaku bov，S，D，etal.，U.S.S.R.SU 1,

161,526.(1985).

Claims (6)

1.工业用有机硅消泡剂的生产方法  采用硅油与助剂复配混合工艺，本发明的特征在于，选用具有下列结构的聚硅氧烷作硅油(I)，

选葡萄糖或葡萄糖酸盐，甘露醇或山梨醇，蔗糖或氯化钠(氯化钾)，三聚磷酸钠，二氧化硅等作助剂，室温复配，先将硅油(I)按比例与二氯化硅混合均匀为组分A，再将所选其余助剂混匀为组分B，最后将组分A与B混合均匀，即得无毒高效消泡剂。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所用聚硅氧烷油(I)结构中的n与(m+1)之比，在8∶2-5∶5之间为宜。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所用聚硅氧烷油(I)的粘度以20-120cp为宜，60-80cp为佳。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所用聚硅氧烷油(I)重量与助剂的总重量之比在1∶10-2∶5之间为宜。

5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，助剂中各成分的重量配比依次为，

三聚磷酸钠             5-30份

食  盐                 20-70份

甘露醇                 5-10份

葡萄糖                 0-20份

白  糖                 0-70份

葡萄糖酸钙             0-20份

二氧化硅               1-5份

山梨醇                 5-10份

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述A组分中硅油(I)与二氧化硅的配比为5∶1-3∶1。