有机硅消泡剂的制备
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研 究 ·开 发
哺讯·ｌ材料，２０１８，３２（２）：１２４—１２７
ＳＩＬＩＣＯＮＥ Ｍ ＡＴＥＲＩＡＬ
有 机 硅 消 泡 剂 的 制 备
蔡 苗 ，陈海 平 ，徐 海露 ，杜 斌 ，尹华金
（湖 北 兴 发 化 工 股 份 有 限 公 司 ，湖 北 宜 昌 ４４３７１ １）
摘 要 ： 以二 甲基 硅 油 、 气相 法 白 炭 黑 为 原 料 制 得 硅 膏 ，以 Ｓｐａｎ一８０与 Ｔｗｅｅｎ一８０复 配 物 为乳 化 剂 ，进 一 步 制 得 有 机 硅 消 泡 剂 。 实验 研 究 了硅 油 黏 度 、 白炭 黑 用 量 、 乳 化 剂 用 量 及 乳 液 类 型 对 消 泡 剂 性 能 的 影 响 。 结 果 表 明 ，黏 度 为 ５００ ｍＰａ·Ｓ和 １ ０００ ｍＰａ·ｓ的 二 甲基 硅 油按 质 量 比 ２：１进 行 复 配 ，硅 膏 中 白炭 黑 质 量 分数 ５％ ，乳 化 剂 （以 Ｓｐａｎ一８０和 Ｔｗｅｅｎ一８０复 配 制 得 ，ＨＬＢ值 为 ９） 质 量 分 数 为 ７％ ， 以 此 配 方 制 得 水 包油 （Ｏ／Ｗ ） 型 有 机 硅 消 泡 剂 ， 消 泡 性 能 优 良 、乳 液 稳 定 性 好 。
ｌ 实验
１．１ 主 要原 料及 设备 二 甲 基 硅 油 ：黏 度 分 别 为 ３００ ｍＰａ·ｓ、
５００ ｍＰａ．ｓ、和 １ ０００ ｍＰａ·Ｓ，宜 昌科林 硅 材料 有 限公 司 ；气 相法 白炭 黑 ：ＱＳ一１０２， 日本 信 越 化 学 工 业 公 司 ；失 水 山 梨 醇 单 油 酸 酯 （Ｓｐａｎ一 ８０）：ＨＬＢ值 为 ４．３，天 津 市 致 远 化 学 试 剂 有 限 公 司 ；聚 山 梨 酯 一８０ （Ｔｗｅｅｎ一８０）：ＨＬＢ值 为 １５，天津 市致 远化 学试 剂有 限公 司。
向反应 容器 中加 人 ９４５～９６０ ｇ二 甲基 硅 油 ， 油浴 锅升温至 １５０￣Ｃ，边搅拌边 缓慢加入 ４０—５５ ｇ 气 相法 白炭 黑 ，待 全 部 加 入 后 ，搅 拌 ３～６ ｈ至 产 品呈 均匀 膏状 ，得 到硅 膏 。 １．２．２ 乳 化 剂 的配置
关键词 ：有机硅 ，消泡剂 ，消池 ｝生能 ，乳液稳定性 中 图 分 类 号 ：ＴＱ３２４．２ １ 文献 标 识 码 ：Ａ ｄｏｉ：１０．１１９１／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９—４３６９．２０１８．０２．００９
在 造 纸 、食 品发 酵 、生 物 医药 、石 油 、化 工 、涂 料 等 行 业 的 生 产 过 程 中 容 易 产 生 有 害 泡 沫 ，如果不 及 时消 除这 些有 害泡 沫 ，会严 重 影 响 生产效 率 和产 品 的质量 。 目前消 泡 的方法 主 要有 物理 法和 化学 法 。物理 法包 括改 变起 泡 体系 的温 度 ；迅速 改变 体 系的压 力 ，使泡 沫 液膜 的两 侧产 生 压力 差 ；超 声振 动或 者过 滤等 方法 。化 学 法则 是 向体 系 中加 入消 泡剂 ，通 过改 变 泡沫 的表 面膜 强 度 和表 面 膜 张 力 ，从 而达 到泡 沫 破 裂 的效 果 。 因物 理法 只能 短 时 间除去 有害 泡沫 ，因此 ，工业 上 常 使用 化学 法 ，即加 入 消泡剂 消 泡 。
消泡 剂 主要有 以下 几 种方式 消 除泡 沫 ：一是 降低 泡沫 液膜 的局 部表 面 张力 ；二 是破 坏泡 沫 的 弹性 ；三 是 降低 液 膜 的黏 度 ，缩 短 泡 沫 的寿 命 ； 四是 加入 疏 水 固体 基 团 ，加 快 泡 沫破 裂 的速 度 。 消泡 剂按 状态 可 以分 为 固态 、膏状 、乳 液状 、油 状 等 ；按 化学 组 成可 分为 有机 硅类 、聚醚类 、醇 类 、磷酸 盐类 、脂 肪 酸类 、酰 胺类 等¨ 。最 初 主要是 以矿物 油 、动物 油 、植物 油 、脂肪 酸 酯 以 及 醇 类作 为消 泡剂 的主要 成分 ，虽 然它 们在 一定 程 度 上能 够进 行 消泡 ，但 是这类 消 泡剂 在水 中的 分 散 能力 较差 ，消泡 能力有 限 ，并 且对 工业 生产 效 率 以及 产 品质量 有影 响 。近年 来 ，聚 醚类 消泡 剂 迅 速发 展 ，但是 也存 在着 一定 的缺 点 ，如受 温 度 的影 响较大 ，并 且破 泡效 率 比较 低 。而有 机硅 类 消 泡剂 表面 张力 小 ，消泡 能力 强 ，化 学稳 定性 高 ，不易 与起 泡介 质发 生化 学反 应 ，因而被 广泛
乳化 机 ：ＥＳＢ一５００，常 州 锐 品 精 密 仪 器 有 限公 司 ；反应 容器 ：２ ０００ ｍＬ，蜀 牛 玻璃 仪 器有 限公 司 ；离 心机 ：ＴＧＬ一１６，金南 仪 器 制 造有 限 公 司 ；磁 力 搅 拌 器 ：ＤＦ一１０１Ｓ，巩 义 市 予 华 仪 器有 限责 任公 司 。
应 用 。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 本 实验 以 二 甲基 硅 油 、气 相 法 白炭 黑 为 原
料 ，Ｓｐａｎ一８０、Ｔｗｅｅｎ一８０复 配 物 为乳 化 剂 ，制 得性 能优 异 的有 机 硅消泡 剂 。通过 改 变硅 油 的黏 度 、乳 化剂 的含 量 、白炭黑 的含 量 以及乳 液类 型 制 备 出有机 硅 消泡 剂 ，检 测 消泡剂 的性能 ，从 而 得 到最 优 配方 。本 实验 的创新 点在 于 使用不 同黏 度 的硅 油进 行 复配使 用 ，并且 讨 论 了不 同乳 液类 型对 消 泡剂 性 能的影 响 。
收 稿 日期 ：２０１７—１１—２２。 作 者 简介 ：蔡 苗 （１９９２一 ），女 ，硕 士 ，主要 从 事 有 机 硅 下 游 产 品 的 研发 。 Ｅ—ｍａｉｌ：ｃｍ７０５７９８８１０＠ １６３．ｃｏｒｎ。
第 ２期
蔡苗等 ．有机硅 消泡剂 的制备
· １２５ ·
１．２ 有 机硅 消泡 剂 的制备 １．２．１ 硅 膏 的制备
哺讯·ｌ材料，２０１８，３２（２）：１２４—１２７
ＳＩＬＩＣＯＮＥ Ｍ ＡＴＥＲＩＡＬ
有 机 硅 消 泡 剂 的 制 备
蔡 苗 ，陈海 平 ，徐 海露 ，杜 斌 ，尹华金
（湖 北 兴 发 化 工 股 份 有 限 公 司 ，湖 北 宜 昌 ４４３７１ １）
摘 要 ： 以二 甲基 硅 油 、 气相 法 白 炭 黑 为 原 料 制 得 硅 膏 ，以 Ｓｐａｎ一８０与 Ｔｗｅｅｎ一８０复 配 物 为乳 化 剂 ，进 一 步 制 得 有 机 硅 消 泡 剂 。 实验 研 究 了硅 油 黏 度 、 白炭 黑 用 量 、 乳 化 剂 用 量 及 乳 液 类 型 对 消 泡 剂 性 能 的 影 响 。 结 果 表 明 ，黏 度 为 ５００ ｍＰａ·Ｓ和 １ ０００ ｍＰａ·ｓ的 二 甲基 硅 油按 质 量 比 ２：１进 行 复 配 ，硅 膏 中 白炭 黑 质 量 分数 ５％ ，乳 化 剂 （以 Ｓｐａｎ一８０和 Ｔｗｅｅｎ一８０复 配 制 得 ，ＨＬＢ值 为 ９） 质 量 分 数 为 ７％ ， 以 此 配 方 制 得 水 包油 （Ｏ／Ｗ ） 型 有 机 硅 消 泡 剂 ， 消 泡 性 能 优 良 、乳 液 稳 定 性 好 。
ｌ 实验
１．１ 主 要原 料及 设备 二 甲 基 硅 油 ：黏 度 分 别 为 ３００ ｍＰａ·ｓ、
５００ ｍＰａ．ｓ、和 １ ０００ ｍＰａ·Ｓ，宜 昌科林 硅 材料 有 限公 司 ；气 相法 白炭 黑 ：ＱＳ一１０２， 日本 信 越 化 学 工 业 公 司 ；失 水 山 梨 醇 单 油 酸 酯 （Ｓｐａｎ一 ８０）：ＨＬＢ值 为 ４．３，天 津 市 致 远 化 学 试 剂 有 限 公 司 ；聚 山 梨 酯 一８０ （Ｔｗｅｅｎ一８０）：ＨＬＢ值 为 １５，天津 市致 远化 学试 剂有 限公 司。
向反应 容器 中加 人 ９４５～９６０ ｇ二 甲基 硅 油 ， 油浴 锅升温至 １５０￣Ｃ，边搅拌边 缓慢加入 ４０—５５ ｇ 气 相法 白炭 黑 ，待 全 部 加 入 后 ，搅 拌 ３～６ ｈ至 产 品呈 均匀 膏状 ，得 到硅 膏 。 １．２．２ 乳 化 剂 的配置
关键词 ：有机硅 ，消泡剂 ，消池 ｝生能 ，乳液稳定性 中 图 分 类 号 ：ＴＱ３２４．２ １ 文献 标 识 码 ：Ａ ｄｏｉ：１０．１１９１／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９—４３６９．２０１８．０２．００９
在 造 纸 、食 品发 酵 、生 物 医药 、石 油 、化 工 、涂 料 等 行 业 的 生 产 过 程 中 容 易 产 生 有 害 泡 沫 ，如果不 及 时消 除这 些有 害泡 沫 ，会严 重 影 响 生产效 率 和产 品 的质量 。 目前消 泡 的方法 主 要有 物理 法和 化学 法 。物理 法包 括改 变起 泡 体系 的温 度 ；迅速 改变 体 系的压 力 ，使泡 沫 液膜 的两 侧产 生 压力 差 ；超 声振 动或 者过 滤等 方法 。化 学 法则 是 向体 系 中加 入消 泡剂 ，通 过改 变 泡沫 的表 面膜 强 度 和表 面 膜 张 力 ，从 而达 到泡 沫 破 裂 的效 果 。 因物 理法 只能 短 时 间除去 有害 泡沫 ，因此 ，工业 上 常 使用 化学 法 ，即加 入 消泡剂 消 泡 。
消泡 剂 主要有 以下 几 种方式 消 除泡 沫 ：一是 降低 泡沫 液膜 的局 部表 面 张力 ；二 是破 坏泡 沫 的 弹性 ；三 是 降低 液 膜 的黏 度 ，缩 短 泡 沫 的寿 命 ； 四是 加入 疏 水 固体 基 团 ，加 快 泡 沫破 裂 的速 度 。 消泡 剂按 状态 可 以分 为 固态 、膏状 、乳 液状 、油 状 等 ；按 化学 组 成可 分为 有机 硅类 、聚醚类 、醇 类 、磷酸 盐类 、脂 肪 酸类 、酰 胺类 等¨ 。最 初 主要是 以矿物 油 、动物 油 、植物 油 、脂肪 酸 酯 以 及 醇 类作 为消 泡剂 的主要 成分 ，虽 然它 们在 一定 程 度 上能 够进 行 消泡 ，但 是这类 消 泡剂 在水 中的 分 散 能力 较差 ，消泡 能力有 限 ，并 且对 工业 生产 效 率 以及 产 品质量 有影 响 。近年 来 ，聚 醚类 消泡 剂 迅 速发 展 ，但是 也存 在着 一定 的缺 点 ，如受 温 度 的影 响较大 ，并 且破 泡效 率 比较 低 。而有 机硅 类 消 泡剂 表面 张力 小 ，消泡 能力 强 ，化 学稳 定性 高 ，不易 与起 泡介 质发 生化 学反 应 ，因而被 广泛
乳化 机 ：ＥＳＢ一５００，常 州 锐 品 精 密 仪 器 有 限公 司 ；反应 容器 ：２ ０００ ｍＬ，蜀 牛 玻璃 仪 器有 限公 司 ；离 心机 ：ＴＧＬ一１６，金南 仪 器 制 造有 限 公 司 ；磁 力 搅 拌 器 ：ＤＦ一１０１Ｓ，巩 义 市 予 华 仪 器有 限责 任公 司 。
应 用 。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 本 实验 以 二 甲基 硅 油 、气 相 法 白炭 黑 为 原
料 ，Ｓｐａｎ一８０、Ｔｗｅｅｎ一８０复 配 物 为乳 化 剂 ，制 得性 能优 异 的有 机 硅消泡 剂 。通过 改 变硅 油 的黏 度 、乳 化剂 的含 量 、白炭黑 的含 量 以及乳 液类 型 制 备 出有机 硅 消泡 剂 ，检 测 消泡剂 的性能 ，从 而 得 到最 优 配方 。本 实验 的创新 点在 于 使用不 同黏 度 的硅 油进 行 复配使 用 ，并且 讨 论 了不 同乳 液类 型对 消 泡剂 性 能的影 响 。
收 稿 日期 ：２０１７—１１—２２。 作 者 简介 ：蔡 苗 （１９９２一 ），女 ，硕 士 ，主要 从 事 有 机 硅 下 游 产 品 的 研发 。 Ｅ—ｍａｉｌ：ｃｍ７０５７９８８１０＠ １６３．ｃｏｒｎ。
第 ２期
蔡苗等 ．有机硅 消泡剂 的制备
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１．２ 有 机硅 消泡 剂 的制备 １．２．１ 硅 膏 的制备