摘要：本發(fā)明屬于消泡劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可降解的消泡劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的消泡劑中可降解植物油酸酰胺易分散于液體中，降低液體的表面張力；多元醇脂肪酸酯能形成不溶性顆粒消泡；納米乳液穩(wěn)定助劑通過吸附氣體物理高效消泡，且具有增稠效果；脂肪醇能快速擴散至泡沫界面，降低表面張力達到快速消泡效果。本發(fā)明制得的可降解的消泡劑無硅油殘留，生物基成分可降解，對環(huán)境友好，脂肪醇和可降解植物油酸酰胺能即時消泡，納米乳液穩(wěn)定助劑和脂肪酸酯能抑制泡沫再生效果，月桂酸二乙醇胺和吐溫80能提高消泡劑各組分的相容性和分散性，通過各組分協(xié)同作用，應(yīng)用于涂料油墨中具有優(yōu)異的可降解性、分散性和抑泡性。

背景技術(shù)

消泡劑指的是通過降低體系表面張力的方式使得泡沫消除，并抑制泡沫產(chǎn)生的一類外加劑，消泡劑的基本特性是表面張力低、消泡性能好、化學性質(zhì)穩(wěn)定、不與消泡體系反應(yīng)、儲存穩(wěn)定性好、綠色無毒無污染。消泡劑發(fā)展至今，常用的消泡劑類型分別為脂肪酸酯類、聚醚類、有機硅類和礦物油類消泡劑。有機硅消泡劑通常成本更高，其高化學穩(wěn)定性導(dǎo)致不可降解；礦物油類消泡劑降解需數(shù)月到數(shù)年，且易造成油膜污染；聚醚類消泡劑可被微生物降解，但聚合度越大，其生物降解性越差。由于國家環(huán)保要求的不斷提升，綠色高效可降解的消泡劑已經(jīng)成為未來的發(fā)展趨勢。

公開號CN113577833B的中國發(fā)明專利提供了一種綠色固體消泡劑及其制備方法。其特征在于所述消泡劑采用天然油脂作為消泡活性成分，礦物類化合物和生物類化合物作為載體，聚甘油作為結(jié)構(gòu)劑，通過原子經(jīng)濟性的工藝手段，制備出綠色固體消泡劑產(chǎn)品。綠色固體消泡劑的制備步驟為：（1）將載體加入到混合器M1中，攪拌均勻；（2）將消泡活性成分和結(jié)構(gòu)劑同時加入到M2中，攪拌均勻；（3）將（2）中的混合物加入到混合器M1中，攪拌均勻；（4）將（3）得到的混合物經(jīng)粉碎或造粒，得到的混合物即為所制備的綠色固體消泡劑。該發(fā)明所述的綠色固體消泡劑不僅綠色環(huán)保，可實現(xiàn)生物降解，并且具有較強的消抑泡性能和抗衰減性能。公開號CN111790182B的中國發(fā)明專利公開了一種山崳酸-硬脂酸-油酸的多元醇脂肪酸酯及其制備方法和消泡劑配方，所述通過山崳酸、硬脂酸和油酸分段先后與多元醇進行酯化，得到山崳酸-硬脂酸-油酸的脂肪酸酯，并基于該多元醇脂肪酸酯復(fù)配得到消泡劑配方，在30~55℃下寬溫范圍下均具有良好的消泡穩(wěn)定性。但現(xiàn)有技術(shù)存在沒有通過對脂肪酸酯類消泡劑的組分進一步改進，以達到改善消泡劑的可降解性、分散性和抑泡性的的技術(shù)問題。

一種可降解的消泡劑，其特征在于，由如下質(zhì)量份的組分制備而成：10~12份可降解植物油酸酰胺、1~3份月桂酸二乙醇胺、13~15份多元醇脂肪酸酯、1~3份納米乳液穩(wěn)定助劑、2~5份吐溫80、20~30份脂肪醇和20~50份去離子水；所述脂肪醇為月桂醇、正辛醇、正癸醇的任一種；所述可降解植物油酸酰胺的制備方法，包括如下步驟：S11、按質(zhì)量份，將80~120份的植物油和45~65份的無水甲醇加入反應(yīng)釜中，加入98wt%濃硫酸，升溫至80~90℃回流反應(yīng)5~6h，用去離子水洗滌，靜置分層，收集有機相，加入5~10份的無水硫酸鈉除水，低壓蒸餾得到植物油酸甲酯；S12、按質(zhì)量份，將80~100份的植物油酸甲酯和15~30份的1，4丁二胺加入反應(yīng)釜中，加入0.5~1份的堿催化劑，升溫至70~80℃保溫反應(yīng)3~4h，減壓旋蒸制得N-(4-氨基丁基)植物油酸酰胺粗品，將N-(4-氨基丁基)植物油酸酰胺粗品加入無水乙醇中，于40~50℃加熱重結(jié)晶，抽濾，濾液減壓旋蒸制得N-(4-氨基丁基)植物油酸酰胺；S13、按質(zhì)量份，將50~80份的N-(4-氨基丁基)植物油酸酰胺和30~40份的醛糖化合物加入反應(yīng)釜中，加入200~300份的甲醇，攪拌至固體完全溶解后，升溫至60~70℃反應(yīng)2~3h，冷卻至室溫，旋蒸除去甲醇，用甲醇和75~90wt%的乙醇溶液洗滌，于60~70℃烘干，制得可降解植物油酸酰胺。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明的一種可降解的消泡劑中的可降解植物油酸酰胺易分散于液體中，降低液體的表面張力達到消泡作用；多元醇脂肪酸酯能形成不溶性顆粒破壞泡沫；納米乳液穩(wěn)定助劑通過吸附氣體物理高效消泡，且具有增稠效果；脂肪醇能快速擴散至泡沫界面，短暫降低局部表面張力達到快速消泡效果。本發(fā)明制得的可降解的消泡劑無硅油殘留，含有的生物基成分可降解，對環(huán)境友好，脂肪醇和可降解植物油酸酰胺能即時消泡，納米乳液穩(wěn)定助劑和脂肪酸酯能抑制泡沫再生效果，月桂酸二乙醇胺和吐溫80能提高消泡劑各組分的相容性和分散性，通過各組分協(xié)同作用，具有優(yōu)異的可降解性、分散性和抑泡性。

2、本發(fā)明通過植物油和無水甲醇反應(yīng)制得植物油酸甲酯后，再與1，4丁二胺反應(yīng)制得N-(4-氨基丁基)植物油酸酰胺，最后再與醛糖化合物反應(yīng)制得可降解植物油酸酰胺，其原材料低廉可再生，可降解植物油酸酰胺具有較長的烷基鏈和多個羥基，使其易分散于液體中，具有優(yōu)異的消泡性能和乳化性能。

3、本發(fā)明通過多元醇失水醚化后，再與脂肪醇反應(yīng)制得的多元醇脂肪酸酯原料低廉可再生，具有優(yōu)異的乳化性和分散性，應(yīng)用于消泡劑中其分子結(jié)構(gòu)中的親水基團和疏水基團能夠平衡地分布在泡沫表面，通過降低泡沫的表面張力來破壞泡沫的穩(wěn)定性，防止泡沫再生且具有持久抑泡的能力。

4、本發(fā)明通過正硅酸乙酯在無水乙醇中加入去離子水析出納米二氧化硅，再用十八烷基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷修飾，制得的改性納米二氧化硅和球形納米纖維素混合制得的納米乳液穩(wěn)定助劑具有優(yōu)異的分散性和乳液穩(wěn)定性，十八烷基三甲氧基硅烷修飾使改性納米二氧化硅具有強疏水性能，能吸附于油相側(cè)，并且具有增稠效果；球形納米纖維素具有親水性能，能吸附于水相側(cè)并且能通過氫鍵形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定乳液；納米乳液穩(wěn)定助劑應(yīng)用于消泡劑中能提高乳液的穩(wěn)定性和保持時間。