[發(fā)明專利]一種通用消泡劑的制備及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710021825.1
• 申請日: 2007-04-30
• 公開（公告）號: CN101053706A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳飛;曹治平
• 申請（專利權(quán)）人: 南京四新科技應(yīng)用研究所有限公司
• 主分類號: B01D19/04
• 分類號: B01D19/04;B01F17/54;B01F17/42
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種化學(xué)組合物及其制備方法，更準確地說本發(fā)明涉及一種非有機硅消泡劑 的制備，這種消泡劑適用于造紙涂布、抄紙和電路板(PCB)加工等行業(yè)中。消泡劑屬于精 細化學(xué)品添加劑，因此本發(fā)明隸屬于精細化工制劑技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

消泡劑是一種精細化學(xué)品添加劑，它的主要功能包括消泡和抑泡兩個方面。一個好的消 泡劑除了本身要具備優(yōu)良的消抑泡性能之外，還要求與其它助劑之間有優(yōu)良的兼容性以及在 起泡體系中有優(yōu)良的穩(wěn)定性等。消泡劑主要分為有機硅消泡劑和非有機硅消泡劑，有機硅消 泡劑主要借助于硅油分子中連接于硅原子之間的氧原子，使之與水形成一定強度的氫鍵，從 而具有較低的表面張力，即促使硅油分子很容易鋪展，這就形成了S·Ross和Woods等人提 出的鋪展系數(shù)和浸入系數(shù)的基本點，因此，有機硅消泡劑作為第三代消泡劑深受國內(nèi)外消泡 劑研究者的關(guān)注。非有機硅消泡劑主要包括脂肪醇、脂肪酸(酯)、金屬皂、酰胺、聚醚、礦 物油等組分，由于它們的表面張力比硅油高，不易在泡膜表面鋪展開來，因此，在一些體系 中它們的消抑泡性能不如有機硅好。而有的組分，如磷酸三丁酯，具備消泡性能但是不具備 抑泡性能，在這種情況下用戶必定要不斷地向起泡體系中添加消泡劑，大大提高了客戶的使 用成本，這也是消泡劑的生產(chǎn)廠家始終將有機硅消泡劑作為研究重點的一個原因。

盡管有機硅消泡劑具備的添加量少、表面張力小、無生理活性、安全性高等特點，但是 在有些行業(yè)中硅油表面張力較低鋪展性能較好反而成了有機硅消泡劑的缺點，這是由于一旦 有機硅破乳后，容易在表面形成硅斑，這在一些條件苛刻的體系中，如強堿高溫下顯得尤為 突出。

而在另外的一些體系中，有機硅消泡劑不能高效的發(fā)揮作用，如在造紙、涂布、淀粉加 工等行業(yè)。因為這些行業(yè)都是高分子化合物起泡，不同于普通表面活性劑起泡，所以在這種 情況下，非有機硅消泡劑就發(fā)揮主要作用了。

以造紙工業(yè)為例：2005年我國的紙張生產(chǎn)總量為5600萬噸，紙張消耗總量為5930萬噸。 其中新聞紙生產(chǎn)為319萬噸，涂布紙生產(chǎn)365萬噸，箱板紙生產(chǎn)980萬噸，瓦楞紙生產(chǎn)950 萬噸。造紙過程中的消泡劑用量一般以噸紙消耗來計算，每噸紙的消泡劑用量為100～1000g 不等，按照平均量400g/噸紙計算，我國造紙消泡劑存在2.3萬噸的市場。由于造紙工業(yè)中起 泡的特殊性，普通有機硅消泡劑不能在其中很好地發(fā)揮作用，主要表現(xiàn)為抑泡性能和脫氣性 能差，不能將生成的泡沫及時消除，因此易造成紙機斷紙、產(chǎn)品質(zhì)量差表面有氣孔不光滑， 或由于消泡劑破乳在紙張表面形成硅斑等等，這時只能采用非有機硅的消泡劑。

US4976888介紹了包括脂肪醇、脂肪酸酯、烴或脂肪酸的乳液型消泡劑。但是這些物質(zhì) 組成的消泡劑在溫度升高時效果不佳；US5229033介紹了包括聚異丁烯、脂肪酸聚醚、脂肪 酸酯的本體消泡劑，效果同樣不佳；US5460698介紹的消泡劑包括脂肪醇聚醚和油酸二乙醇 胺，利用配制的白水，在廢紙脫墨漿中進行測試，由于脂肪醇聚醚受到溫度的影響，在高速 紙機上也不能起到很好的作用。

印制電路板(PCB)生產(chǎn)過程中的干膜工序，是通過顯影液除去未曝光的干膜。干膜為 感光絕緣樹脂，顯影液為0.9～1.5％的碳酸鈉溶液。由于干膜不斷溶解，顯影液在循環(huán)系統(tǒng)噴 淋過程中產(chǎn)生一定的泡沫，泡沫達到一定的程度就會影響顯影的質(zhì)量，給生產(chǎn)造成不便。因 此工業(yè)生產(chǎn)過程中，開缸時常需添加一定量的消泡劑，以抑制泡沫的產(chǎn)生。CN1503057公示 的光敏抗蝕刻顯影液用消泡分散劑介紹了包括脂肪酸和脂肪酸酯的消泡劑，但是脂肪酸酯在 堿性條件下性能易衰減；CN1385755介紹的消泡劑主要包括短鏈脂肪醇的聚醚，也仍舊達不 到理想效果。

鋼板清洗過程一般要經(jīng)過清洗、脫脂、除銹、表面調(diào)整、磷化、潤滑、著色和干燥等工 序，在清洗過程中由于采用到陰離子和非離子表面活性劑組成的清洗劑，因此很容易在清洗 時產(chǎn)生大量的泡沫，如果這些泡沫不及時消除就會引起一系列的危害。目前，有的廠家應(yīng)用 有機硅消泡劑，也有的廠家使用非有機硅消泡劑，有機硅消泡劑在這種使用環(huán)境下很容易破 乳，在鋼板上形成“硅斑”，影響磷化和噴涂工序，進而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。相比而言，使用非 有機硅消泡劑更受青睞，但是普通非有機硅消泡劑的消抑泡性能不佳，需要有一種消抑泡性 能優(yōu)異非有機硅消泡劑加于解決。