一种有机硅乳液消泡剂及其制备方法与流程

本发明属于精细化学品，具体涉及一种含有有机硅、改性有机硅的乳液型消泡剂及其制备方法。

背景技术：

1、消泡剂的应用非常广泛，涉及各个领域，与人的吃穿住行息息相关。造纸、纺织、涂料、油墨、日化、食品等行业都会用到消泡剂。每个行业的消泡剂应用场景会有所不同，对消泡剂的要求也不同。比如造纸工业制浆对消泡剂的耐碱性有要求；纺织工业印染环节对消泡剂不仅有耐碱性的要求、同时还要求消泡剂耐高温；涂料油墨工业消泡剂有较好消除抑制泡沫的同时，还要有良好的相容性；日化行业的洗衣粉消泡剂，在漂洗阶段泡沫控制的要求，在排水阶段需要消除泡沫；食品工业对消泡剂制备环境的要求等等。

2、很多行业对消泡剂的抑制泡沫性能都有要求，比如在日化行业手洗、机洗的过程中，人们普遍认为，在手洗的过程中，泡沫可以提供更好的手感。机洗的过程中，泡沫可以提供更好的净洗能力，当然有文献指出净洗能力与泡沫的多少相关度不大。

3、文献聚醚聚硅氧烷消泡剂的制备及其在液体洗涤剂中的应用研究中指出使用聚醚改性硅氧烷作为消泡剂活性物消抑制泡沫效果好。cn 102698475 a专利中指出使用烷基改性硅氧烷应用洗衣粉工业。cn 102307978 a专利中指出在有机硅活性物中引入芳基进行制备消泡剂，在洗涤剂中进行应用。论文“一种皂基浓缩洗衣液的配方及工艺研究中”指出聚醚改性有机硅氧烷有一定的消除泡沫的作用，氢化椰子油钾皂效果较好，有文献指出皂类对净洗能力有影响。

4、洗衣液消泡剂是一类特殊的化学助剂，用于控制和消除洗衣液在洗涤过程中产生的泡沫，泡沫的产生不仅会影响洗涤效果，还可能导致洗衣机溢出、增加漂洗次数和水资源浪费，有机硅乳液消泡剂的使用可以提高洗涤效率，减少漂洗时间，并节约水资源。

5、在非结构型洗涤剂中，现有的洗衣液消泡剂与洗衣液的相容性较差，如果添加量稍大，就会影响洗衣液的透明度，但如果消泡剂的添加量不足，又无法保证洗衣液的消泡效果。

6、因此，有必要开发一种全新的有机硅类洗衣液消泡剂以解决上述问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种有机硅乳液消泡剂及其制备方法，该有机硅乳液消泡剂在传统的有机硅消泡剂配方中，添加了以葡萄酸内酯改性聚硅氧烷b2和哌嗪嵌段改性硅油b1等改性有机硅氧烷作为助乳化剂，可以明显提升其在洗衣液中的分散性，从而改善其相容性，也保证了优异的消泡性能。

2、为达到或至少部分达到上述目的，本申请提供了如下技术方案：

3、第一方面，本申请提供了一种有机硅乳液消泡剂，按质量份计，包括下述组分：

4、组分a：5～10份有机硅活性物；

5、组分b：5～10份改性有机硅氧烷；

6、组分c：2～5份乳化剂；

7、组分d：0.5～3份增稠剂；

8、组分e：77～82.5份去离子水。

9、进一步地，所述有机硅活性物包括含氢聚硅氧烷a1、乙烯基封端甲基苯基聚硅氧烷a2、二氧化硅a3。

10、进一步地，所述改性有机硅氧烷包括哌嗪嵌段改性硅油b1和葡萄酸内酯改性聚硅氧烷b2，所述哌嗪嵌段改性硅油b1的化学结构如式(1)：

11、所示，其中，r1化学结构式如式(2)：所示，r2的化学结构式如式(3)：所示，a，b，c，d为1～30的整数；所述葡萄糖内酯改性聚硅氧烷的化学结构式如式(4)：所示，基团r3为反应基团或惰性基团，所述惰性基团选自甲基、环己基、环戊基、苯基的至少一种，所述反应基团选自氢基、乙烯基、羟基、环氧基、氨基的至少一种；基团r4、r5是二价的c1～c18烃基；m、n为1～1000的整数。

12、进一步地，所述改性有机硅氧烷中，哌嗪嵌段改性硅油b1和葡萄酸内酯改性聚硅氧烷b2的质量比为3～5：9～22。

13、第二方面，本申请还提供了前述一种有机硅乳液消泡剂的制备方法，其步骤包括：

14、s1、制备有机硅活性物及配制改性有机硅氧烷；

15、s2、按质量份取有机硅活性物、改性有机硅氧烷、乳化剂、增稠剂、去离子水，备用；

16、s3、将所述有机硅活性物、改性有机硅氧烷、乳化剂混合均匀，得到第一混合溶液；

17、s4、向所述第一混合溶液依次加入一半的去离子水，然后添加增稠剂，搅拌均匀，得到第二混合溶液；

18、s5、向所述第二混合溶液中加入剩余的去离子水，搅拌均匀，即得到所述一种有机硅乳液消泡剂。

19、本申请提供的一种有机硅乳液消泡剂及其制备方法，与现有技术相比，至少具备以下有益效果：

20、1.本申请提供的有机硅乳液消泡剂在传统的有机硅消泡剂配方基础上，添加了以哌嗪嵌段改性硅油、葡萄酸内酯改性聚硅氧烷等改性硅氧烷作为助乳化剂，其中哌嗪嵌段改性硅油、葡萄酸内酯改性聚硅氧烷都具有较多的亲水基团和疏水基团，通过优化哌嗪嵌段改性硅油、葡萄酸内酯改性聚硅氧烷的质量配比，从而调节消泡剂的亲水亲油hlb值，从而能够增大其在水中的分散性能；同时，哌嗪嵌段改性硅油、葡萄酸内酯改性聚硅氧烷除了作为助乳化剂，本身还具备表面活性剂的功能，从而达到更优异的消泡效果。

21、2.本申请提供的有机硅乳液消泡剂的制备方法，操作简单、控制方便，生产效率高、生产成本低，适用于大规模生产。

技术特征：

1.一种有机硅乳液消泡剂，其特征在于，按质量份计，包括下述组分：

2.根据权利要求1所述的有机硅乳液消泡剂，其特征在于，在所述组分a中，所述含氢聚硅氧烷a1与所述乙烯基封端甲基苯基聚硅氧烷a2的摩尔比1：1～1.5；所述二氧化硅a3在所述有机硅活性物的质量占比为3％～6％；所述有机硅活性物的制备过程具体步骤如下：将含氢聚硅氧烷a1、乙烯基封端甲基苯基聚硅氧烷a2、二氧化硅a3投入反应釜中，开启分散盘，进行充分搅拌，搅拌均匀之后，升温至40～100℃之间，添加铂金催化剂，继续升温至120～200℃进行保温，保温1h之后，自然降温即可。

3.根据权利要求2所述的有机硅乳液消泡剂，其特征在于，所述含氢聚硅氧烷a1与所述乙烯基封端甲基苯基聚硅氧烷a2的摩尔比1：1.2；所述二氧化硅a3在所述有机硅活性物的质量占比为5％。

4.根据权利要求1所述的有机硅乳液消泡剂，其特征在于，所述基团r3选自甲基、羟基、苯基中的任一种；所述基团r4、r5为1,2-亚乙烯基。

5.根据权利要求1所述的有机硅乳液消泡剂，其特征在于，式(4)中，m，n为2或3。

6.根据权利要求1所述的有机硅乳液消泡剂，其特征在于，所述改性有机硅氧烷中，哌嗪嵌段改性硅油b1和葡萄酸内酯改性聚硅氧烷b2的质量比为3～5：9～22。

7.根据权利要求1所述的有机硅乳液消泡剂，其特征在于，所述哌嗪嵌段改性硅油b1和葡萄酸内酯改性聚硅氧烷b2的质量比为5：20。

8.根据权利要求1所述的有机硅乳液消泡剂，其特征在于，所述乳化剂为碳链乳化剂，所述碳链乳化剂为失水山梨醇单硬脂酸酯(s-60)、失水山梨醇单油酸酯(s-80)、失水山梨醇三硬脂酸酯(s-65)、失水山梨醇单硬脂酸酯(s-60)、失水山梨醇单油酸聚氧乙烯醚酯(t-80)、失水山梨醇三硬脂酸聚氧乙烯醚酯(t-65)、脂肪醇聚氧乙烯醚(aeo-2、aeo-3、aeo-7、aeo-9)、蓖麻油聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、单硬脂酸甘油酯中的至少一种；所述增稠剂为丙烯酸碱溶胀型增稠剂。

9.权利要求1所述的有机硅乳液消泡剂的制备方法，其步骤包括：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在s3中，混合的温度为5～40℃。

技术总结本申请公开了一种有机硅乳液消泡剂及其制备方法，该有机硅乳液消泡剂包括按以下质量份计的组分：有机硅活性物5～10份、改性有机硅氧烷5～10份、乳化剂2～5份、增稠剂0.5～3份、去离子水77～82.5份；所述改性有机硅氧烷包括哌嗪嵌段改性硅油B1和葡萄酸内酯改性聚硅氧烷B2，其中哌嗪嵌段改性硅油B1、葡萄酸内酯改性聚硅氧烷B2都具有较多的亲水基团和疏水基团，通过优化哌嗪嵌段改性硅油B1、葡萄酸内酯改性聚硅氧烷B2的质量配比，调节消泡剂的亲水亲油HLB值，从而能够增大其在水中的分散性能；同时，哌嗪嵌段改性硅油B1、葡萄酸内酯改性聚硅氧烷B2还具备表面活性剂的功能，可以提升消泡剂的消泡效果。技术研发人员：王薛成,龚家全,杨帆,杨伟,田坤,邵玲,周斌,贺晨,刘卓受保护的技术使用者：湖北隆胜四海新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2