摘要：成功制備了適用于水性涂料的消泡劑，并與國外產(chǎn)品進(jìn)行了對比。結(jié)果表明：該產(chǎn)品活性組分消泡效率更高，具有較高的使用和推廣價(jià)值。
中圖分類號：TQ423.95文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：10040935(2005)09037802
水性涂料以水代替有機(jī)溶劑、以合成樹脂代替植物油，不僅提高了涂料的性能、解決了涂料施工中溶劑揮發(fā)帶來的危害，而且安全、衛(wèi)生、價(jià)廉、環(huán)保，因此水性涂料生產(chǎn)技術(shù)得到了空前的重視與發(fā)展。
由于在配方中不可避免地采用了各種添加劑(大多是表面活性劑)，水性涂料的泡沫問題極其顯著，因此必須添加消泡劑。水性涂料最常用的消泡劑主要是礦物油(可能含有少量有機(jī)硅)和有機(jī)硅兩大類產(chǎn)品。目前國內(nèi)大多數(shù)水性涂料廠家使用礦物油消泡劑，每年其消耗量大約在5000t左右，其中大部分產(chǎn)品都來自進(jìn)口，價(jià)格昂貴。為了實(shí)現(xiàn)礦物油消泡劑的優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)化，最終替代國外進(jìn)口產(chǎn)品，作者采用自制的添加劑替代有機(jī)硅組分，減少礦物油用量，并進(jìn)一步采用乳化工藝，成功制備了適用于水性涂料的消泡劑，為國內(nèi)同行業(yè)的生產(chǎn)廠家提供一種可行的生產(chǎn)路線。
1實(shí)驗(yàn)
1.1藥品
礦物油；疏水白炭黑；N，N′-硬脂酰乙二胺；分散劑；添加劑A(自制)；CMC；Span60；聚氧乙烯(40)硬脂酸酯；山梨酸。
1.2步驟
1.2.1預(yù)混液的制備
將18g疏水白炭黑加入己加熱至100℃的150g礦物油中，攪拌混合，將混合物冷卻至室溫得到二氧化硅/礦物油分散液。
將70gN，N′-硬脂酰乙二胺、2g分散劑、同30g礦物油混合，加熱，加入30g自制的添加劑A，加熱至120~135℃，保溫20min，與室溫下的二氧化硅/礦物油分散液混合，經(jīng)膠體磨研磨均化得到預(yù)混液。
1.2.2增稠液的制備
將196g去離子水加熱至70℃以上，在攪拌狀態(tài)下緩慢加入4g增稠劑CMC，保溫?cái)嚢杓s60min，冷卻至35℃以下得增稠液。
1.2.3乳化
將260g去離子水加熱并保溫在70~80℃，再將60g乳化劑(5.5份Span60與4.5份聚氧乙烯硬脂酸酯混合物)加至熱水中，攪拌10min，然后在適當(dāng)攪拌下緩慢加入預(yù)混液，同時(shí)保持溫度在70℃以上。繼續(xù)混合30~60min，混合均勻后冷卻至55℃，經(jīng)膠體磨研磨至顆粒粒徑在10μm以下，與增稠液高速攪拌混合30min，加入2g山梨酸和178g去離子水?dāng)嚢杈?0min，即得消泡劑成品。
1.3技術(shù)性能指標(biāo)
本樣品技術(shù)指標(biāo)為白色乳液；水中易分散；貯存不分層，有效期1年；有效成分30%。
2結(jié)果討論
2.1活性組分的選擇
用礦物油、植物油、高級醇、高級脂肪酸分別與疏水白炭黑、N，N′-硬脂酰乙二胺、高級脂肪酸金屬皂、高級脂肪酸甘油酯、丙二醇環(huán)氧乙烷加聚物、添加劑A、有機(jī)硅樹脂及改性有機(jī)硅樹脂等分別配制，結(jié)果由礦物油、N，N′-硬脂酰乙二胺和添加劑A復(fù)合配制的活性組分綜合性能較佳。
2.2乳化劑的選擇
用Span60、OP-10、Tween85、聚氧乙烯硬脂酸酯等乳化劑進(jìn)行乳化，發(fā)現(xiàn)Span60與聚氧乙烯硬脂酸酯復(fù)配進(jìn)行乳化比較容易、穩(wěn)定。
2.3消泡性能測試
以畢克(BYK)、羅納普朗克(RHONEPOULENC)及漢高(Henkel)公司產(chǎn)品BYK-034、681F、NopcoNXZ以及Foamaster111為對比產(chǎn)品。稱取200g純丙乳液(AC-261)，加入消泡劑，以2000r/min轉(zhuǎn)速攪拌10min，然后立即測密度；2周老化后再次以2000r/min轉(zhuǎn)速攪拌10min，立即測密度。
對比產(chǎn)品添加量為0.2%，本樣品添加量為0.4%即有效組分添加量為0.12%。在純丙乳液(AC-261)中消泡性能測試結(jié)果見圖1。
與國外產(chǎn)品相比，在有效組分用量僅為進(jìn)口產(chǎn)品的60%時(shí)，破泡、抑泡性能和指標(biāo)均接近于國外產(chǎn)品，而持久性則更加優(yōu)異；活性組分消泡效率更高，剔除了有機(jī)硅組分，避免了產(chǎn)生縮孔的可能。
消泡性能測試結(jié)果
3結(jié)論
環(huán)保型水性涂料礦物油消泡劑制備工藝簡單可行。所得產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)均接近于國外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，且抑泡持久性則更加優(yōu)異。本品貯存穩(wěn)定不分層、不會產(chǎn)生燃燒和爆炸危險(xiǎn)、有效期為12個(gè)月，完全可以作為國外同類產(chǎn)品的替代品，值得在國內(nèi)同行業(yè)的生產(chǎn)廠家推廣應(yīng)用。
