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聚醚改性聚硅氧烷消泡剂的制备及复配研究

鲁亚青  
【摘要】: 聚醚改性聚硅氧烷消泡剂(简称硅醚消泡剂)由于具有特殊的结构,使其在高温、强酸、强碱等特殊场合的应用及稳定性能等方面,相比于传统有机硅消泡剂和聚醚消泡剂具有明显的优势,成为消泡剂行业中具有光明市场前景的新型消泡剂。 本文制备了摩尔质量在5000左右,Si-H含量在0.05%~0.30%之间的系列低含氢硅油;在高压釜内通过碱催化制备了数均分子量在1000左右,分子结构中环氧乙烷、环氧丙烷摩尔比例在1:1~1:4之间的系列端烯丙基聚醚,经乙酸酐封端和抗氧剂处理后使之与低含氢硅油在氯铂酸催化下进行硅氢加成反应,得到聚醚改性聚硅氧烷(简称硅醚)。 通过考察硅油分子中Si-H含量、聚醚中过氧化物含量、原料的加料方式、聚醚和硅油的投料比例、催化剂用量等因素对硅氢转化率的影响,探索硅氢加成反应的最佳反应条件。实验结果表明:当低含氢硅油含氢量在0.1~0.2mol/100g之间,聚醚中过氧化物含量(用过氧化值P.V表示)小于150 mmol/kg,聚醚和硅油的投料比例为n(C=C):n(Si-H)=1.2:1,80℃保温反应2h,催化剂加入量为原料质量的40×10~(-4)%(以Pt的有效质量计)时,可以得到Si-H平均转化率为92%的硅醚。 同时,对一定浓度硅醚水溶液的表面张力、浊点等性质进行了研究,并求得具有不同分子结构硅醚的表面张力随体系温度上升而下降的变化方程,从而为根据实际需求选择合适的硅醚提供了依据。 本文还就如何选择合适的消泡助剂与硅醚进行复配,得到稳定、高效的硅醚消泡剂进行了研究。将复配得到的硅醚消泡剂与市售的有机硅消泡剂LD200以及聚醚消泡剂GPE在85℃,PH分别为2.0和13.0的起泡液中进行消泡性能测试。结果表明在这些条件下,硅醚消泡剂的消泡性能明显优于LD200和GPE;此外在热稳定性和离心稳定性等方面,硅醚消泡剂同样具有一定的优势。 将复配的硅醚消泡剂与乳化甲基硅油消泡剂做平行对比消泡实验,得到了两种不同的消泡曲线,根据消泡曲线对其消泡机理进行了理论分析。


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