聚醚改性有机硅消泡剂的研制及在纺织浆料中的应用

论文摘要

泡沫在人们的日常生产和生活中是很常见的现象。泡沫的存在既有好的一面，比如利于灭火、洗涤、浮选、除尘、制造泡沫陶瓷和泡沫塑料等；但也有很多不利的一面，如在纺织印染、纺织浆料、涂料、造纸、油墨、污水处理、发酵等行业中，泡沫的存在会对产品质量和生产过程造成不良影响。因而在工业生产的有关领域中，往往需要加入一定量的消泡剂，来消除（及抑制）气泡或泡沫。随着我国经济的飞速发展，人们的生活水平日渐提高，新型、高效的消泡剂的研制对于纺织产品科技水平的提升及应用领域的拓展具有十分重要的意义。消泡剂从天然物质到合成物质种类繁多，其中以聚醚类和有机硅类这两类的性能比较优越，应用范围广。有机硅型消泡剂低毒、抗氧化、破跑能力强，但抑泡能力较低，因而耗用量大。聚醚类的消泡剂的特点是破泡速率低，但抑泡能力强。因此现在国内较多的是对有机硅进行聚醚改性，令其兼具两种消泡剂的优异性能，成为一种有广泛应用前景、性能优异的消泡剂。本课题用接枝型的合成方法制备聚醚改性有机硅型消泡剂，并研究了在温度、时间、原料配比、催化剂用量、pH值、HLB值等对制备消泡剂的消泡性能的影响。在本课题的实验中具体包括的内容有：（1）聚醚与低含氢硅油的配比对消泡性能的影响；（2）聚醚改性低含氢硅油时间的确定；（3）确定聚醚改性低含氢硅油时催化剂的加入量；（4）确定聚醚改性低含氢硅油的温度；（5）确定制备硅膏时SiO2的加入量；（6）确定制备硅膏时的温度；（7）确定制备硅膏的时间；（8）确定复合乳化剂Span60和Tween60的配比；（9）确定制备消泡剂时硅膏的加入量；（10）确定制备消泡剂时NaOH的加入量。实验结果表明：低含氢硅油与聚醚（GPE）的配比为15:1、催化剂用量为0.2%、改性时间在2h、接枝改性时的温度为110℃的时候所制得的改性硅油消泡效果最好，并通过红外光谱测试表征了聚醚链段成功接枝到了聚硅氧烷链段上；SiO2的含量为3%、制备硅膏的最佳温度为100℃、反应时间是3h；制备消泡剂的最佳制备条件是：混合乳化剂的HLB=9.5、硅膏的加入量为30%、NaOH的加入量为3%。本课题还将在最佳制备条件下配制的消泡剂应用于纺织浆料中，并与有机硅消泡剂的消泡性能做了对比，结果表明聚醚改性有机硅消泡剂的消泡效果要比有机硅消泡剂的消泡效果好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 消泡剂的作用与分类
• 1.1.1 泡沫的产生与消除
• 1.1.2 消泡剂的分类
• 1.2 消泡剂的现状和发展前景
• 1.2.1 国内用消泡剂的现状和发展前景
• 1.2.2 国外用消泡剂的现状和发展前景
• 1.3 课题来源
• 1.4 本论文研究的内容和意义
• 2 改性消泡剂设计方案
• 2.1 消泡剂的组份
• 2.2 硅油的选择
• 2.2.1 硅油的特性、分类与应用
• 2.2.2 硅油的选择与硅油消泡剂
• 2.3 聚醚消泡剂
• 2.4 聚醚改性聚硅氧烷消泡剂
• 2.4.1 消泡剂的消泡机理
• 2.4.2 聚醚改性硅油消泡剂的制备
• 3 聚醚改性聚硅氧烷消泡剂聚合工艺研究
• 3.1 实验原料、试剂与仪器
• 3.2 聚醚改性聚硅氧烷消泡剂的聚合工艺
• 3.3 确定聚醚与低含氢硅油的配比
• 3.3.1 实验方法
• 3.3.2 实验结果
• 3.4 确定聚醚改性低含氢硅油的时间
• 3.4.1 实验方法
• 3.4.2 实验结果
• 3.5 确定聚醚改性低含氢硅油时催化剂的加入量
• 3.5.1 实验方法
• 3.5.2 实验结果
• 3.6 确定聚醚改性低含氢硅油的温度
• 3.6.1 实验方法
• 3.6.2 实验结果
• 2的加入量'>3.7 确定制备硅膏时 SiO₂的加入量
• 3.7.1 实验方法
• 3.7.2 实验结果
• 3.8 确定制备硅膏时的温度
• 3.8.1 实验方法
• 3.8.2 实验结果
• 3.9 确定制备硅膏的时间
• 3.9.1 实验方法
• 3.9.2 实验结果
• 3.10 确定复合乳化剂 Span60 和 Tw een60 的配比
• 3.10.1 实验方法
• 3.10.2 实验结果
• 3.11 确定制备消泡剂时硅膏的加入量
• 3.11.1 实验方法
• 3.11.2 实验结果
• 3.12 确定制备消泡剂时 NaOH 的加入量
• 3.12.1 实验方法
• 3.12.2 实验结果
• 3.13 正交实验
• 3.14 聚醚改性低含氢硅油的结构分析
• 3.15 本章小结
• 4 聚醚改性有机硅消泡剂在浆纱中的应用
• 4.1 实验原料及试剂
• 4.2 实验仪器
• 4.3 实验方法
• 4.4 实验结果
• 5 结论
• 5.1 本课题所得的结论
• 5.2 本课题的不足
• 参考文献
• 攻读学位期间发表文章
• 致谢