一種可生物降解型消泡劑及其制備方法技術

本發(fā)明專利技術涉及一種可生物降解型消泡劑及其制備方法，解決了現有技術的消泡劑存在消泡效率低且不穩(wěn)定、無法生物降解、易產生鹽垢污染、使用領域窄的技術問題。本發(fā)明專利技術提供一種可生物降解型消泡劑，其為槐糖脂聚氧乙烯醚，其分子式為RO(CH

A kind of biodegradable defoamer and its preparation method

【技術實現步驟摘要】
一種可生物降解型消泡劑及其制備方法
本專利技術涉及消泡劑的研發(fā)與應用
，具體涉及一種可生物降解型消泡劑及其制備方法。
技術介紹
消泡劑，是消除泡沫的一種添加劑。在涂料、紡織、醫(yī)學、發(fā)酵、造紙、水處理及石油化工等領域生產和應用過程中會產生大量的泡沫，進而影響到產品質量、生產過程。基于對泡沫的抑制、消除，生產時通常要把特定量的消泡劑加入其中。根據消泡劑的發(fā)展歷史，消泡劑可以分為以下幾類：1、礦物油類、酰胺類、低級醇類、脂肪酸及脂肪酸酯類、磷酸酯類消泡劑：原料易得，但是消泡效率低、無法生物降解、專用性強、使用條件苛刻；2、聚醚類消泡劑：抑泡能力強，但是消泡能力差、使用領域窄、破泡效率低、降解周期長；3、有機硅類消泡劑：消泡光譜性強，但是使用有機硅類消泡劑容易產生硅斑、縮孔情況，比如在蒸發(fā)器系統中，容易使蒸發(fā)器系統造成硅油污染或者硅酸鹽垢污染；上述不同種類的消泡劑都具有自身不可替代的優(yōu)點，同時也含有不可磨滅的缺點。現在隨著企業(yè)安全、環(huán)保意識的增強，研發(fā)一款可生物降解，同時消泡、抑泡能力強的消泡劑至關重要，也具有極大的市場前景。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了克服上述現有技術的不足，提供一種生物降解性好、消泡抑泡性能顯著提高、產率高且環(huán)保節(jié)能、不污染環(huán)境、不易產生污垢、可是適用范圍廣的可生物降解型消泡劑及其制備方法。本專利技術解決技術問題所采用的技術方案是：本專利技術提供一種可生物降解型消泡劑，其為槐糖脂聚氧乙烯醚，其分子式為RO(CH2CH2O)nH，其中，6≤n≤8的正整數，R為槐糖脂。優(yōu)選的，R為內酯型槐糖脂或/和酸型槐糖脂。上述任何一項的一種可生物降解型消泡劑的制備方法，包括以下步驟：在高壓釜內，堿性催化劑條件下，加入槐糖脂、水與環(huán)氧乙烷，在140～160℃溫度下，加壓發(fā)生開環(huán)聚合反應，生成槐糖脂聚氧乙烯醚，反應方程式如下：ROH+nC2H4O→RO(CH2CH2O)nH，其中，6≤n≤8的正整數，R為槐糖脂。優(yōu)選的，具體反應操作步驟如下：在高壓釜內，投入水、堿性催化劑、槐糖脂后，充入一定量環(huán)氧乙烷，加壓、密封，在140～160℃溫度下，攪拌反應，發(fā)生開環(huán)聚合反應，至反應完畢后，中和掉剩余的堿性催化劑，得到淺黃色、粘態(tài)流動狀的產物槐糖脂聚氧乙烯醚。優(yōu)選的，堿性催化劑為氫氧化鈉或者氫氧化鉀，堿性催化劑與槐糖脂的加入量的質量比為0.2～0.3:100。優(yōu)選的，水與槐糖脂的加入量的質量比為24～31:50。優(yōu)選的，槐糖脂與環(huán)氧乙烷加入量的摩爾比為1:n，6≤n≤8的正整數。優(yōu)選的，中和掉剩余的堿性催化劑的具體步驟為：將高壓釜內反應產物降溫至25～35℃后，加入鹽酸中和掉剩余的堿性催化劑。優(yōu)選的，通入環(huán)氧乙烷過程為：先在高壓釜中通入氮氣、將其中的空氣完全置換后，充入一定量環(huán)氧乙烷，再充入氮氣至釜內壓力0.4～0.6MPa。優(yōu)選的，密封攪拌反應時間為2～5h。本專利技術的有益效果：(1)本專利技術的可生物降解型消泡劑及其制備方法，通過采用環(huán)氧乙烷對槐糖脂進行開環(huán)環(huán)氧化反應，使得產物消泡劑即具有槐糖脂可生物降解性、良好的乳化、分散、降低表面張力、耐溫、耐高鹽的特性，又具有聚醚類消泡劑抑泡能力強的特性。另外，本專利技術的可生物降解型消泡劑主體選用槐糖脂，是因為槐糖脂是一種糖脂類生物表面活性劑，是由假絲酵母菌以糖和植物油等為碳源，經一定條件的發(fā)酵工藝產生的微生物次級代謝產物。其具有常規(guī)表面活性劑所具有的增溶、乳化、潤濕、發(fā)泡、分散、降低表面張力等通用性能，而且還具有無毒、100％可生物降解、耐溫、耐高鹽、適應PH范圍廣及對環(huán)境友好等特性。而且，本專利技術的可生物降解型消泡劑，經過修飾改性后，其生物降解性和消泡、抑泡性能顯著高于未經修飾改性的槐糖脂，以及現有消泡劑的消泡、抑泡性能；其消泡、抑泡性能根據其自身化學結構特征分析可知，不會產生鹽垢等反應裝置的污染物，為通用型消泡劑，可適用范圍廣。(2)本專利技術的可生物降解型消泡劑及其制備方法，制作成本低、產率高、無損耗，生成的產物不需要經過后處理即可以直接使用，環(huán)保節(jié)能，不污染環(huán)境，且其生物降解性能和消泡、抑泡性能顯著提高，符合當今追求的綠色環(huán)保節(jié)能理念。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術作進一步說明，以助于理解本專利技術的內容。本專利技術中所使用的方法如無特殊規(guī)定，均為常規(guī)的生產方法；所使用的原料，如無特殊規(guī)定，均為常規(guī)的市售產品。一種可生物降解型消泡劑，其為槐糖脂聚氧乙烯醚，其分子式為RO(CH2CH2O)nH，其中，6≤n≤8的正整數，R為內酯型槐糖脂或/和酸型槐糖脂。實施例1制備一種可生物降解型消泡劑的方法，包括以下步驟：(1)投料：在高壓釜內，投入水、堿性催化劑氫氧化鈉、槐糖脂后，水與槐糖脂的加入量的質量比為24:50，堿性催化劑氫氧化鈉與槐糖脂的加入量的質量比為0.2:100；先在高壓釜中通入氮氣、將其中的空氣置換掉，重復置換操作3次，至空氣被完全置換后，充入一定量環(huán)氧乙烷，環(huán)氧乙烷與槐糖脂加入量的摩爾比為6:1，再充入氮氣至釜內壓力位0.4MPa，再將高壓釜進行密封；(2)加熱反應：在將高壓釜內，140℃溫度下，攪拌反應2h，槐糖脂與環(huán)氧乙烷之間發(fā)生開環(huán)聚合反應，至反應完畢后，中和掉剩余的堿性催化劑氫氧化鈉：將高壓釜內反應產物降溫至25℃后，加入鹽酸中和掉剩余的堿性催化劑后，得到淺黃色、粘態(tài)流動狀的產物槐糖脂聚氧乙烯醚；具體反應方程式如下：ROH+6C2H4O→RO(CH2CH2O)6H，R為內酯型槐糖脂或/和酸型槐糖脂。實施例2制備一種可生物降解型消泡劑的方法，包括以下步驟：(1)投料：在高壓釜內，投入水、堿性催化劑氫氧化鉀、槐糖脂后，堿性催化劑氫氧化鉀與槐糖脂的加入量的質量比為0.3:100，水與槐糖脂的加入量的質量比為31:50；先在高壓釜中通入氮氣、將其中的空氣置換掉，重復置換操作3次，至空氣被完全置換后，充入一定量環(huán)氧乙烷，環(huán)氧乙烷與槐糖脂加入量的摩爾比為8:1，再充入氮氣至釜內壓力0.6MPa，再將高壓釜進行密封；(2)加熱反應：在將高壓釜內，160℃溫度下，攪拌反應5h，槐糖脂與環(huán)氧乙烷之間發(fā)生開環(huán)聚合反應，至反應完畢后，中和掉剩余的堿性催化劑氫氧化鉀：將高壓釜內反應產物降溫至35℃后，加入鹽酸中和掉剩余的堿性催化劑后，得到淺黃色、粘態(tài)流動狀的產物槐糖脂聚氧乙烯醚；具體反應方程式如下：ROH+8C2H4O→RO(CH2CH2O)8H，R為內酯型槐糖脂或/和酸型槐糖脂。實施例3制備一種可生物降解型消泡劑的方法，包括以下步驟：(1)投料：在高壓釜內，投入水、堿性催化劑氫氧化鈉、槐糖脂后，堿性催化劑氫氧化鈉與槐糖脂的加入量的質量比為0.25:100，水與槐糖脂的加入量的質量比為27:50；先在高壓釜中通入氮氣、將其中的空氣置換掉，重復置換操作3次，至空氣被完全置換后，充入一定量環(huán)氧乙烷，環(huán)氧乙本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種可生物降解型消泡劑，其特征在于，其為槐糖脂聚氧乙烯醚，其分子式為RO(CH

【技術特征摘要】
1.一種可生物降解型消泡劑，其特征在于，其為槐糖脂聚氧乙烯醚，其分子式為RO(CH2CH2O)nH，其中，6≤n≤8的正整數，R為槐糖脂。


2.根據權利要求1所述的一種可生物降解型消泡劑，其特征在于，所述R為內酯型槐糖脂或/和酸型槐糖脂。


3.根據權利要求1～2任何一項所述的一種可生物降解型消泡劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
在高壓釜內，堿性催化劑條件下，加入槐糖脂、水與環(huán)氧乙烷，在140～160℃溫度下，加壓發(fā)生開環(huán)聚合反應，生成槐糖脂聚氧乙烯醚，反應方程式如下：
ROH+nC2H4O→RO(CH2CH2O)nH，其中，6≤n≤8的正整數，R為槐糖脂。


4.根據權利要求3所述的一種可生物降解型消泡劑的制備方法，其特征在于，具體反應操作步驟如下：在高壓釜內，投入水、堿性催化劑、槐糖脂后，充入一定量環(huán)氧乙烷，加壓、密封，在140～160℃溫度下，攪拌反應，發(fā)生開環(huán)聚合反應，至反應完畢后，中和掉剩余的堿性催化劑，得到淺黃色、粘態(tài)流動狀的產物槐糖脂聚氧乙烯醚。


5.根據權利要求4所述的一種可...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：程曉婷，張愛國，周文，
申請(專利權)人：威海翔宇環(huán)保科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37