聚醚改性有机硅消泡剂制备研究

平顶山学院大学生 科技创新基金项目结项书

项目名称：聚醚改性有机硅消泡剂制备研究

学 院： 化学化工学院

年 级： 2010级 专 业： 化学工程与工艺 指导教师： 张振海

项目负责人： 张克森 合 作 人： 李会娟 李鹏玉 顾凝华 高梅荣

目录

1 绪论

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1.1消泡与消泡剂简介 ......................................................... 错误！未定义书签。

1.1.1泡沫概述 ............................................................... 错误！未定义书签。 1.1.2消泡技术的发展 ..................................................................................... 5 1.1.3消泡剂的作用机理 ............................................................................................ 6 1.1.4消泡剂的分类及特点 ....................................................................................... 7 1.2聚醚酯消泡剂 ................................................................. 错误！未定义书签。

1.2.1聚醚酯种类 ........................................................... 错误！未定义书签。 1.2.2聚醚酯制备工艺 ................................................... 错误！未定义书签。 1.3有机硅改性聚醚酯消泡剂 ............................................. 错误！未定义书签。

1.3.1聚醚硅油类型 ....................................................... 错误！未定义书签。 1.3.2改性方法 ............................................................... 错误！未定义书签。

2 实验部分 ............................................................................................................................. 9

2.1有机硅改性聚醚酯的合成 ............................................................................. 10

2.1.1主要原料和试剂 ................................................................................... 10 2.1.2实验仪器和设备 ................................................................................... 11 2.1.3实验方法 ............................................................................................... 12 2.1.4分析测试 ............................................................................................... 12 2.1.5试验结果与讨论............................................................................................... 13

3消泡剂的复配 ........................................................................................................................

3.1消泡剂的复配 ................................................................................................. 14

3.1.1原料和试剂 ........................................................................................................ 14 3.1.2主要仪器和设备............................................................................................... 15 3.1.3消泡剂的复配 ................................................................................................... 18 3.1.4性能测试 ............................................................................................................ 19 3.2试验结果与讨论 ............................................................................................. 20

3.2.1乳化工艺对消泡剂性能的影响 ................................................................... 20 3.2.2有机硅改性聚醚酯的选择 ............................................................................ 21 3.2.3抑泡树脂含量对消泡性的影响 ................................................................... 22 3.2.4液态烃A含量对消泡性的影响 ................................................................... 24 3.2.5液态烃B含量对消泡性的影响 ................................................................... 26 3.2.6疏水剂含量对消泡性的影响 ........................................................................ 27 3.2.7消泡性能对比试验 .......................................................................................... 28

4 结论........................................................................................................................................

聚醚改性有机硅消泡剂制备研究

在大多数工业生产中，往往会产生大量泡沫，泡沫的存在会严重影响产品的质量，甚至导致生产无法正常进行；加入消泡剂是一种既简便、又经济的消泡方式，目前已广泛应用于化工、食品、纺织、印染、造纸、涂料、采油、医药、金属加工等各个领域。

消泡剂是以低浓度加入到起泡体系中，能控制泡沫的物质的总称；由于起泡体系和生产条件不同，使用的消泡剂也不尽相同，为满足各种需要，必须生产出品种多样、性能各异的消泡剂。

目前国内外市场上的商品消泡剂品种繁多，性能各异，按消泡剂的形式可分为油型、溶液性、乳液型、粉末型和复合型；按消泡剂的组成可分为聚醚型、有机硅型、非硅型和硅醚混合型；每种消泡剂都各有优缺点，使用时需根据实际情况合理选择。

我国在消泡剂方面的研究起步较晚，与国外已进入成熟期的市场相比，还有不小的差距。但随着聚醚工业的发展，国内近几年消泡剂的发展速度加快，需求量也呈快速上升势头；目前，国内消泡剂的研究主要集中在以聚硅氧烷为基础，通过嵌段共聚或接枝共聚，向聚硅氧烷链上引入聚醚链段，经过改性，降低其在油中的溶解性，或者增加其在水中的溶解性，使其消泡效力得到增强。在此基础上，研究专门的复配消泡剂，使消泡剂日趋专业化。

本文通过缩合方式，合成了国内尚处于空白的新型聚醚酯消泡剂和有机硅改性聚醚酯消泡剂：并以此为基础，复配制取了性能优于进口产品的高效消泡剂；鉴于其优异的性能，相信它的市场前景将会非常广阔。

1绪 论

1.1 消泡与消泡剂

泡和泡沫是人们在日常生活以及工业生产中经常见到的现象，有些情况下，泡和泡沫是有利的，例如洗涤、浮选、泡沫灭火、制造泡沫塑料、除尘等；但在大多数情况下，泡和泡沫却是有害的，例如在印染、造纸、涂料、锅炉用水、废水处理等领域，泡沫的存在会严重影响产品的生产和质量；这个时候，就要考虑

如何将已产生的泡沫消除和抑制泡沫的产生，就是我们常说的消泡和抑泡问题；消泡方法主要有物理、机械、化学三种。通常指的是化学法，即将某些化学试剂，加到起泡液中，消除或抑制泡沫的生成。

1.1.1 泡沫概述

不溶性气体存在于液体或固体中，或存在于以他们的薄膜所包围的独立的气泡称为泡或气泡；许多泡集合在一起，彼此以薄膜隔开的聚集状态，称为泡沫；介于两者之间的、许多独立的、分散的未能集聚的气泡称为分散气泡[l]。气泡是一种具有气/液、气/固、气/液固界面的分散体系，可以有两相泡及三相泡。

泡和泡沫是由于表面作用而生成的。当不溶性气体被周围的液体所包围时，瞬时会生成疏水基伸向气泡内部，亲水基伸向液体，形成一种极薄的吸附膜，膜由于表面张力作用而呈球状，形成为泡。由于气液两相密度相差大，液相中的气泡通常会很快上升到液面，如果液面上存在一层较稳定的液膜，大量气泡集聚就形成了泡沫层。

泡沫与乳状液一样，也是热力学不稳定体系。当气体通入水等一些粘度较低的纯液体时并不能得到稳定而持久的泡沫[2]。能形成稳定泡沫的液体，至少要有两种以上的组分。表面活性剂的水溶液就是典型的易产生泡沫的体系．蛋白质以及其它一些水溶性高分子溶液，也易产生稳定持久的泡沫。产生泡沫的液体不仅限于水溶液，非水溶液也能产生稳定的泡沫。

1.1.2 消泡技术的发展

消泡就是泡沫稳定化的反过程。也可以说，一切能破坏泡沫稳定性的因素，均可用于消泡。消泡包括两方面的涵义，一是“抑泡”，即防止泡沫的产生，二是“破泡”，即将已产生的泡沫消除。

德国实验物理学家 Quincke 首先提出用化学方法来消泡，例如用乙醚蒸气可消除肥皂泡[3]。

19世纪的胶体化学家J.Plateau曾对液体起泡性进行过研究，指出表面张力小，粘度大的起泡液起泡性强。日本胶体化学家佐佐木恒孝在二次大战之前即开始研究泡沫问题，战后连续发表许多文章，成为消泡方面的一位专家。美国胶体化学家S.Ross在二次大战期间，研究润滑油的消泡问题，战后连续发表许多篇关于消泡的研究报告，在消泡剂的作用机理方面作出了突出贡献[4]。1952年，美国

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