环保型水性涂料消泡剂的开发研制

　　摘要：成功制备了适用于水性涂料的消泡剂，并与国外产品进行了对比。结果表明：该产品活性组分消泡效率更高，具有较高的使用和推广价值。

　　关键词：水性涂料；矿物油；消泡剂；制备

　　中图分类号：TQ423.95文献标识码：A文章编号：10040935（2005）09037802

　　水性涂料以水代替 、以合成树脂代替植物油，不仅提高了涂料的性能、解决了涂料施工中溶剂挥发带来的危害，而且安全、卫生、价廉、环保，因此水性涂料生产技术得到了空前的重视与发展。

　　由于在配方中不可避免地采用了各种添加剂（大多是表面活性剂），水性涂料的泡沫问题极其显著，因此必须添加消泡剂。水性涂料最常用的消泡剂主要是矿物油（可能含有少量有机硅）和有机硅两大类产品。目前国内大多数水性涂料厂家使用矿物油消泡剂，每年其消耗量大约在5000t左右，其中大部分产品都来自进口，价格昂贵。为了实现矿物油消泡剂的优质国产化，最终替代国外进口产品，作者采用自制的添加剂替代有机硅组分，减少矿物油用量，并进一步采用乳化工艺，成功制备了适用于水性涂料的消泡剂，为国内同行业的生产厂家 一种可行的生产路线。

　　1实验

　　1.1 品

　　矿物油；疏水白炭黑；N，N′-硬脂酰乙二胺；分散剂；添加剂A（自制）；CMC；Span60；聚氧乙烯（40）硬脂酸酯；山梨酸。

　　1.2步骤

　　1.2.1预混液的制备

　　将18g疏水白炭黑加入己加热至100℃的150g矿物油中，搅拌混合，将混合物冷却至室温得到二氧化硅/矿物油分散液。

　　将70gN，N′-硬脂酰乙二胺、2g分散剂、同30g矿物油混合，加热，加入30g自制的添加剂A，加热至120~135℃，保温20min，与室温下的二氧化硅/矿物油分散液混合，经胶体磨研磨均化得到预混液。

　　1.2.2增稠液的制备

　　将196g去离子水加热至70℃以上，在搅拌状态下缓慢加入4g增稠剂CMC，保温搅拌约60min，冷却至35℃以下得增稠液。

　　1.2.3乳化

　　将260g去离子水加热并保温在70~80℃，再将60g乳化剂（5.5份Span60与4.5份聚氧乙烯硬脂酸酯混合物）加至热水中，搅拌10min，然后在适当搅拌下缓慢加入预混液，同时保持温度在70℃以上。继续混合30~60min，混合均匀后冷却至55℃，经胶体磨研磨至颗粒粒径在10μm以下，与增稠液高速搅拌混合30min，加入2g山梨酸和178g去离子水搅拌均化60min，即得消泡剂成品。

　　1.3技术性能指标

　　本样品技术指标为白色乳液；水中易分散；贮存不分层，有效期1年；有效成分30%。

　　2结果讨论

　　2.1活性组分的选择

　　用矿物油、植物油、高级醇、高级脂肪酸分别与疏水白炭黑、N，N′-硬脂酰乙二胺、高级脂肪酸金属皂、高级脂肪酸甘油酯、丙二醇环氧乙烷加聚物、添加剂A、有机硅树脂及改性有机硅树脂等分别配制，结果由矿物油、N，N′-硬脂酰乙二胺和添加剂A复合配制的活性组分综合性能较佳。

　　2.2乳化剂的选择

　　用Span60、OP-10、Tween85、聚氧乙烯硬脂酸酯等乳化剂进行乳化，发现Span60与聚氧乙烯硬脂酸酯复配进行乳化比较容易、稳定。

　　2.3消泡性能测试

　　以毕克（BYK）、罗纳普朗克（RHONEPOULENC）及汉高（Henkel）公司产品BYK-034、681F、NopcoNXZ以及Foamaster111为对比产品。称取200g纯丙乳液（AC-261），加入消泡剂，以2000r/min转速搅拌10min，然后立即测密度；2周老化后再次以2000r/min转速搅拌10min，立即测密度。

　　对比产品添加量为0.2%，本样品添加量为0.4%即有效组分添加量为0.12%。在纯丙乳液（AC-261）中消泡性能测试结果见图1。

　　与国外产品相比，在有效组分用量仅为进口产品的60%时，破泡、抑泡性能和指标均接近于国外产品，而持久性则更加优异；活性组分消泡效率更高，剔除了有机硅组分，避免了产生缩孔的可能。

　　消泡性能测试结果

　　3结论

　　环保型水性涂料矿物油消泡剂制备工艺简单可行。所得产品的各项性能指标均接近于国外优质产品，且抑泡持久性则更加优异。本品贮存稳定不分层、不会产生燃烧和爆炸危险、有效期为12个月，完全可以作为国外同类产品的替代品，值得在国内同行业的生产厂家推广应用。