本發(fā)明涉及消泡劑技術領域。更具體地，涉及一種淺色礦物油消泡劑及其制備方法。
背景技術：
在許多生產(chǎn)過程中，泡沫會給生產(chǎn)帶來許多麻煩，消滅有害的泡沫可以利用靜置、減壓(抽真空)、加溫或加壓等辦法。但是當需要在短時間內(nèi)，迅速而有效地消除泡沫時，就需要借助于添加消泡劑。目前消泡劑廣泛應用于造紙、涂料、紡織、食品、制藥及石油化工工業(yè)中，用量也在不斷地增加，選擇合適的消泡劑越來越受到各領域的重視。
水性涂料以水代替有機溶劑、以合成樹脂代替植物油，不僅提高了涂料的性能、解決了涂料施工中溶劑揮發(fā)帶來的危害，而且安全、衛(wèi)生、價廉、環(huán)保，因此水性涂料生產(chǎn)技術得到了空前的重視與發(fā)展。由于在配方中不可避免地采用了各種添加劑(大多是表面活性劑)，水性涂料的泡沫問題極其顯著,因此必須添加消泡劑。
水性涂料中用的消泡劑有礦物油類和有機硅類的，但是礦物油類的居多。
分辨一種消泡劑的好壞首先從涂料最終的表觀狀態(tài)，內(nèi)部泡和油縮情況來考察。開罐效果越好，內(nèi)部泡越少，油縮控制的越好，消泡劑的性能就越好。
另外，還需從消泡劑的外觀，狀態(tài)，分層情況考察。目前市場上暢銷的礦物油類消泡劑普遍呈現(xiàn)出帶黃色的，甚至顏色更深的黃褐色的。消泡劑顏色太黃會影響白色涂料的白度，添加在乳液中會影響乳液的顏色，顯然在使用時選擇顏色越淺的礦物油消泡劑更好。
因此，本發(fā)明提供了一種淺色礦物油消泡劑及其制備方法，主要通過選擇不含不飽和烴類的載體，同時控制反應溫度來改善消泡劑的顏色、穩(wěn)定性和消泡效果，從而提高了產(chǎn)品的品質(zhì)。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一個目的在于提供一種淺色礦物油消泡劑。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種淺色礦物油消泡劑的制備方法。為了克服目前市場上礦物油消泡劑顏色深的缺點，本發(fā)明提供一種改善礦物油類消泡劑色澤的方法，該方法通過選擇不含不飽和烴類的載體，同時控制反應溫度來改善消泡劑的顏色，從色澤上提高了產(chǎn)品的品質(zhì)，并且提高消泡劑的消泡性能，增強消泡劑的穩(wěn)定性。
為達到上述第一個目的，本發(fā)明采用下述技術方案：
一種淺色礦物油消泡劑，包含載體、主要消泡物質(zhì)、消泡助劑和乳化劑，所述載體為不含非飽和烴類的礦物油；所述消泡劑組分的質(zhì)量百分比為：載體70-90％，主要消泡物質(zhì)1-15％，消泡助劑0-10％，乳化劑2-6％。
優(yōu)選地，所述消泡劑的組分質(zhì)量百分比為：載體75-90％，主要消泡物質(zhì)2-15％，消泡助劑0-9％，乳化劑2.5-6％，采用該組分配比得到的消泡劑消泡效果更優(yōu)。
優(yōu)選地，所述礦物油選自白油、液蠟、煤油、柴油中的一種或多種。本發(fā)明選擇不含不飽和烴類的礦物油來改善消泡劑的顏色。
優(yōu)選地，所述礦物油為白油。本發(fā)明經(jīng)過大量的實驗證明，不含非飽和烴類的白油制備得到的消泡劑色澤最淺、性價比最高、消泡效果最明顯。
優(yōu)選地，所述主要消泡物質(zhì)包括無機粒子、脂肪酸金屬皂、脂肪酸酰胺和有機硅樹脂；
優(yōu)選地，所述無機粒子選自疏水二氧化硅、親水二氧化硅、氧化鋁或氧化鎂中的一種或多種；優(yōu)選地，所述無機粒子為比表面積為25-275m2/g的疏水二氧化硅；
優(yōu)選地，所述脂肪酸金屬皂選自脂肪酸的鎂鹽、鈣鹽、鋅鹽、鋁鹽中的一種或多種；優(yōu)選地，所述脂肪酸鋁鹽選自單脂肪酸鋁、雙脂肪酸鋁中的一種或多種；所述單脂肪酸鋁與雙脂肪酸鋁的脂肪酸碳原子數(shù)為4-30，優(yōu)選地原子數(shù)為7-23，特別優(yōu)選地原子數(shù)為13-21。當碳原子在該范圍時可進一步提高消抑泡性能；
優(yōu)選地，所述脂肪酸酰胺是由碳原子數(shù)為6-26的脂肪酸和含氨基物質(zhì)在催化劑作用下反應生成的酰胺；優(yōu)選地，所述碳原子數(shù)為6-26的脂肪酸選自飽和的和不飽和的月桂樹、棕櫚酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、油酸中的一種或多種；優(yōu)選地，所述含氨基物質(zhì)為H2N(CH2)2NH2；
優(yōu)選地，所述脂肪酸酰胺為由硬脂酸和乙二胺形成的乙撐雙硬脂酸胺，其細度為350-800目。
優(yōu)選地，所述主要消泡物質(zhì)選自疏水二氧化硅、單硬脂酸鋁、雙硬脂酸鋁、乙撐雙硬脂酸酰胺(EBS)、油酸鈣、油酸鉀、聚醚改性硅油、二甲基硅油中的一種或多種。所述主要消泡物質(zhì)從消泡原理來說，一方面選用無機粒子，起到刺泡物質(zhì)，另一方面選用能降低體系表面張力的物質(zhì)，再輔以優(yōu)化的制備條件性能優(yōu)異的消泡劑。
優(yōu)選地，所述消泡助劑選自脂肪醇、脂肪酸、脂肪酸酯、磷酸酯類化合物中的一種或多種；所述消泡助劑可以幫助提高消抑泡性能；
優(yōu)選地，所述脂肪醇為含碳原子數(shù)2-20的脂肪醇，包括一元或多元醇；
優(yōu)選地，所述脂肪醇為含碳原子數(shù)6-10的脂肪醇；
優(yōu)選地，所述脂肪酸為脂肪酸或環(huán)式脂肪酸；
優(yōu)選地，所述脂肪酸為含碳原子數(shù)2-15的脂肪酸；
優(yōu)選地，所述脂肪酸酯是由一元或多元脂肪醇和長鏈脂肪酸反應生成的脂肪酸酯；
優(yōu)選地，所述磷酸酯類化合物為陰離子型或非離子型，包括單月桂基磷酸酯、單十二烷基磷酸酯鉀、月桂醇醚磷酸酯、月桂醇醚磷酸酯鉀、聚氧乙烯單烷基磷酸酯、聚氧乙烯雙烷基磷酸酯；
優(yōu)選地，所述磷酸酯類化合物為單月桂基磷酸酯。
優(yōu)選地，所述消泡助劑選自異辛醇、三乙醇胺、正辛醇、聚醚中的一種或多種，聚醚本身具有良好的消泡、抑泡功能，加入到本發(fā)明中能夠提高消泡劑的性能。
優(yōu)選地，所述乳化劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑或非離子表面活性劑；
優(yōu)選地，所述乳化劑為非離子表面活性劑；
優(yōu)選地，所述非離子表面活性劑選自油酸聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪胺化合物、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯(T-20)、聚氧乙烯失水山梨醇單棕櫚酸酯(T-40)、聚氧乙烯失水山梨醇單硬脂酸酯(T-60)、聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯(T-80)、失水山梨醇單月桂酸酯(Span-20)、失水山梨醇單棕櫚酸(Span-40)、失水山梨醇單硬脂酸酯(Span-60)、失水山梨醇單油酸酯(Span-80)中的一種或多種；
更優(yōu)選地，所述非離子表面活性劑選自失水山梨醇單月桂酸酯(Span-20)、失水山梨醇單棕櫚酸(Span-40)、失水山梨醇單硬脂酸酯(Span-60)、失水山梨醇單油酸酯(Span-80)中的一種或多種，這些表面活性劑作為優(yōu)選乳化劑，能使消泡劑達到合適的親水親油值，從而保證消泡劑的穩(wěn)定性和與水的相容性；
優(yōu)選地，所述乳化劑為兩種混合時，體系的親水親油平衡值為8-10.5，以保證消泡劑與水達成良好的相容性。
為達到上述第二個目的，本發(fā)明采用下述技術方案：
一種淺色礦物油消泡劑的制備方法，制備步驟如下：
1)按配比將主要消泡劑物質(zhì)、消泡助劑和載體的40％～60％一起加入到反應容器中，攪拌均勻；
2)加熱反應容器至100-160℃，并保溫反應，保溫反應1h以上；
3)保溫完畢后，在攪拌條件下加入剩余的載體，然后將反應體系降溫至55-90℃加入乳化劑，攪拌反應0.5-3h，得到穩(wěn)定性好色澤淺的混合物即為所制備的礦物油類消泡劑。本發(fā)明的制備方法采用原料一體加入，進行一次升溫-保溫-降溫反應的方法，該方法不僅簡單方便，而且得到的產(chǎn)品穩(wěn)定性和消泡效果更好。
本發(fā)明采用的制備方法步驟簡單，方便易行，適于工業(yè)化生產(chǎn)；產(chǎn)品用量少，可以降低成本；生產(chǎn)效率高，最終得到的產(chǎn)品性價比高。
本發(fā)明的有益效果如下：
1)本發(fā)明通過選擇不含不飽和烴類的載體，同時控制反應溫度來改善消泡劑的顏色，從色澤上提高了產(chǎn)品的品質(zhì)，并且提高消泡劑的消泡性能，增強消泡劑的穩(wěn)定性。
2)本發(fā)明采用原料一體加入，進行一次升溫-保溫-降溫反應的方法，制備方法簡便，易于操作；產(chǎn)品的穩(wěn)定性好，即使放置較長時間，也不會出現(xiàn)明顯分層；產(chǎn)品用量少，效率高，性價比高。
具體實施方式
為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結合優(yōu)選實施例對本發(fā)明做進一步的說明。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。
實施例1
一種淺色礦物油消泡劑，包括以下質(zhì)量百分比的組分：載體86％，主要消泡物質(zhì)8％，乳化劑6％。制備方法為：
將1份疏水二氧化硅、2份單硬脂酸鋁、1份雙硬脂酸鋁、4份聚醚改性硅油和40份不含不飽和烴類的15#白油一起加入反應燒瓶中，開啟攪拌，緩慢升溫，溫度升到135℃，保溫1.5h，停止加熱，然后在攪拌條件下加入46份不含不飽和烴類的15#白油一起進行降溫，待溫度降至60℃后，加入2份Tween-80乳化劑和4份span-80乳化劑，將反應溫度穩(wěn)定在60℃下繼續(xù)攪拌反應1.5h，反應完畢，將混合物過膠體磨即得淺色礦物油類消泡劑。
實施例2
一種淺色礦物油消泡劑，包括以下質(zhì)量百分比的組分：載體90％，主要消泡物質(zhì)4％，乳化劑6％。制備方法為：
將1.5份EBS(細度為800目)、2份單硬脂酸鋁、0.5份雙硬脂酸鋁和40份不含不飽和烴類的液蠟一起加入反應燒瓶中，開啟攪拌，緩慢升溫，溫度升到100℃，保溫1.5h，停止加熱，然后在攪拌條件下加入50份不含不飽和烴類的液蠟一起進行降溫，待溫度降至55℃后，加入2.5份Tween-80乳化劑和3.5份span-80乳化劑，將反應溫度穩(wěn)定在55℃下繼續(xù)攪拌反應0.5h，反應完畢，將混合物過膠體磨即得淺色礦物油類消泡劑。
實施例3
一種淺色礦物油消泡劑，包括以下質(zhì)量百分比的組分：載體70％，主要消泡物質(zhì)14％，消泡助劑10％，乳化劑6％。制備方法為：
將8份單硬脂酸鋁、6份雙硬脂酸鋁和40份不含不飽和烴類的煤油一起加入反應燒瓶中，開啟攪拌，緩慢升溫，溫度升到160℃，保溫2h，停止加熱，然后在攪拌條件下加入30份不含不飽和烴類的煤油一起進行降溫，待溫度降至90℃后，加入10份異辛醇、2.5份Tween-60乳化劑和3.5份span-60乳化劑，將反應溫度穩(wěn)定在90℃下繼續(xù)攪拌反應3h，反應完畢，將混合物過膠體磨即得淺色礦物油類消泡劑。
實施例4
一種淺色礦物油消泡劑，包括以下質(zhì)量百分比的組分：載體86.5％，主要消泡物質(zhì)2％，消泡助劑9％，乳化劑2.5％。制備方法為：
將1份單硬脂酸鋁、1份雙硬脂酸鋁和40份不含不飽和烴類的15#白油一起加入反應燒瓶中，開啟攪拌，緩慢升溫，溫度升到120℃，保溫1.5h，停止加熱，然后在攪拌條件下加入46.5份不含不飽和烴類的15#白油一起進行降溫，待溫度降至70℃后，加入9份聚醚、1份Span-40乳化劑和1.5份Span-80乳化劑，將反應溫度穩(wěn)定在70℃下繼續(xù)攪拌反應2h，反應完畢，將混合物過膠體磨即得淺色礦物油類消泡劑。
實施例5
一種淺色礦物油消泡劑，包括以下質(zhì)量百分比的組分：載體79％，主要消泡物質(zhì)15％，消泡助劑4％，乳化劑2％。制備方法為：
將8份單硬脂酸鋁、7份雙硬脂酸鋁和35份不含不飽和烴類的煤油一起加入反應燒瓶中，開啟攪拌，緩慢升溫，溫度升到110℃，保溫1.5h，停止加熱，然后在攪拌條件下加入44份不含不飽和烴類的煤油一起進行降溫，待溫度降至65℃后，加入4份正辛醇、1份Span-20乳化劑和1份span-60乳化劑，將反應溫度穩(wěn)定在65℃下繼續(xù)攪拌反應3h，反應完畢，將混合物過膠體磨即得淺色礦物油類消泡劑。
實施例6
一種淺色礦物油消泡劑，包括以下質(zhì)量百分比的組分：載體75％，主要消泡物質(zhì)10％，消泡助劑9％，乳化劑6％。制備方法為：
將5份單硬脂酸鋁、5份雙硬脂酸鋁和35份不含不飽和烴類的柴油一起加入反應燒瓶中，開啟攪拌，緩慢升溫，溫度升到150℃，保溫2h，停止加熱，然后在攪拌條件下加入40份不含不飽和烴類的柴油一起進行降溫，待溫度降至90℃后，加入9份正辛醇、3份Span-60乳化劑和3份Span-80乳化劑，將反應溫度穩(wěn)定在90℃下繼續(xù)攪拌反應2h，反應完畢，將混合物過膠體磨即得淺色礦物油類消泡劑。
對比例1
一種礦物油消泡劑，制備方法同實施例1：
不同之處在于，將其中不含不飽和烴類的15#白油換成包含不飽和烴類的15#白油，得到礦物油消泡劑。
對比例2
一種礦物油消泡劑，組分含量同實施例1，不同之處在于其制備方法有所不同：
采用先分開獲得混合物，再進行多次升溫-保溫-降溫的反應的方法，將2份單硬脂酸鋁、1份雙硬脂酸鋁和86份包含不飽和烴類的15#白油一起加入反應燒瓶中，開啟攪拌，緩慢升溫，溫度升到135℃，保溫1.5h，停止加熱，再降溫至60℃，獲得白油混合物。
另將1份疏水二氧化硅和4份聚醚改性硅油加入燒瓶中，攪拌升溫至135℃，保溫1.5h，再降溫至60℃與上述白油混合物混合并加入2份Tween-80乳化劑和4份span-80乳化劑，將反應溫度穩(wěn)定在60℃下繼續(xù)攪拌反應1.5h，反應完畢，將混合物過膠體磨即得礦物油類消泡劑。
實施例7
消泡劑的性能測試方法：
1.樣品來源：
將上述實施例1～3制得的礦物油類消泡劑與對比例1、對比例2制得的礦物油類消泡劑和諾普科NXZ進行對比。
2.測試方法：
(1)顏色對比
測試結果見表1：
表1消泡劑的顏色
(2)離心實驗：
測試方法：在3000rpm的轉(zhuǎn)速下離心15min，觀察分層情況
測試結果見表2：
表2消泡劑的離心測試結果
(3)熱儲存穩(wěn)定性
測試方法：取30ml樣品于樣品瓶中于55℃下烘24h，觀察分層情況
測試結果見表3：
表3消泡劑的熱儲存穩(wěn)定性
(4)消泡性能測試
測試方法：配置600g完全不加消泡劑的外墻乳膠漆，分別取100g乳膠漆，加入0.3％的消泡劑，在600rpm攪拌速度下攪拌20min，停止攪拌后用密度杯測涂料密度，密度數(shù)值越大說明消泡劑消泡效果越好。
測試結果見表4：
表4消泡劑的消泡效果
通過上述實驗，可以看出本發(fā)明采用了不含不飽和烴類的礦物油，不僅能改善礦物油消泡劑的色澤，并且保持消泡劑的消泡性能，提高消泡劑的穩(wěn)定性。此外多次升溫-保溫-降溫會破壞產(chǎn)品的穩(wěn)定性，并導致消泡效果下降，而本發(fā)明的制備方法采用原料一體加入，進行一次升溫-保溫-降溫反應的方法，該方法不僅簡單方便，而且得到的產(chǎn)品穩(wěn)定性和消泡效果更好。
結論：本發(fā)明采用了不含不飽和烴類的礦物油，并且采用原料一體加入，進行一次升溫-保溫-降溫反應的方法，不僅改進了配方，而且對制備方法進行了改進，上述技術方案相互配合，協(xié)同作用，使得得到的產(chǎn)品不僅穩(wěn)定性好，顏色淺，消泡效果好，而且方法簡單易行，易于工業(yè)化。缺少上述任一條件都會導致本發(fā)明的產(chǎn)品在改善顏色、消泡效果和穩(wěn)定性等方面都會有所欠缺，因此只有采用本發(fā)明的技術方案，才能得到最佳的效果。
顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定，對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。