用长链烷基硅油制备硅膏及其在矿物油消泡剂上的应用

发布时间：2021-05-17 23:56

　　矿物油消泡剂广泛应用于造纸、涂料、纺织、污水处理等水相体系中消泡,其具有优异的自分散性,极高的性价比,使用后不影响产物性能等优点,但矿物油消泡剂也存在消抑泡性能差,复配的各组分相容性差等问题。由于硅膏是水相体系中的高效消泡活性物质,将其复配到矿物油消泡剂中,可以在水相体系中发挥协同消泡作用,从而改善矿物油消泡剂的缺陷。本文主要合成了长链烷基硅油和硅膏,对硅膏的制备机理进行了初步的探索,然后将硅膏复配到矿物油消泡剂中,制备出性能优异的矿物油消泡剂。主要内容包括:（1）采用含氢硅油和1-十二烯在铂催化剂作用下进行硅氢加成反应成功制备出长链烷基硅油,对制备长链烷基硅油的工艺进行了优化与分析。在最佳的工艺条件下,制备的长链烷基硅油粘度为196 m Pa·s,表面张力为22.3 m N·m^-1,硅氢加成反应的转化率达到98%以上。（2）采用长链烷基硅油和气相二氧化硅在高温搅拌的条件下制备硅膏,对硅膏的制备工艺进行了优化,并探究了硅膏的制备机理。硅膏最佳的制备工艺是:在开始制备长链烷基硅油时加入气硅,这样在制备长链烷基硅油的同时也制备了硅膏。硅膏的制备机理是:长链烷基硅油中未... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 泡沫的产生与危害
    1.3 消泡剂的概述
        1.3.1 消泡剂的消泡机理
        1.3.2 消泡剂的分类
            1.3.2.1 聚醚消泡剂
            1.3.2.2 有机硅消泡剂
            1.3.2.3 聚醚改性聚硅氧烷消泡剂
            1.3.2.4 矿物油消泡剂
        1.3.3 消泡剂的评估方法
    1.4 硅膏的制备和应用
        1.4.1 长链烷基硅油的制备
        1.4.2 气相法二氧化硅的疏水改性
    1.5 二氧化硅粒子的团聚和分散机理
        1.5.1 二氧化硅粒子的团聚机理
        1.5.2 二氧化硅粒子在溶剂中的分散方法
    1.6 本文的研究意义、主要内容以及创新之处
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 本课题的主要特色及创新点
第二章 长链烷基硅油的合成和表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要原料
        2.2.2 实验主要设备
        2.2.3 长链烷基硅油的合成
    2.3 分析与测试
        2.3.1 转化率的测定
        2.3.2 FT-IR测试
        2.3.3 粘度测试
        2.3.4 表面张力测试
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 长链烷基硅油合成工艺的优化
            2.4.1.1 含氢硅油的优化
            2.4.1.2 催化剂中Pt用量的优化
            2.4.1.3 投料配比的优化
        2.4.2 长链烷基硅油的表征与分析
            2.4.2.1 长链烷基硅油的红外谱图分析
    2.5 本章小结
第三章 硅膏的制备及其反应机理的探索
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要原材料
        3.2.2 实验主要仪器
        3.2.3 硅膏的合成
    3.3 分析与检测
        3.3.1 转化率的测定
        3.3.2 消抑泡时间测试
        3.3.3 粒径测试
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 硅膏制备工艺的优化
            3.4.1.1 长链烷基硅油的优化
            3.4.1.2 气硅投料时间的优化
            3.4.1.3 气硅种类的优化
            3.4.1.4 气硅用量的优化
            3.4.1.5 催化剂用量的优化
        3.4.2 优化后的硅膏制备工艺流程图
        3.4.3 硅膏的反应机理探索
            3.4.3.1 硅膏的反应机理
            3.4.3.2 硅膏的粒径分析
    3.5 本章小结
第四章 有机膨润土的防沉降机理研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 主要原材料
        4.2.2 实验主要仪器
        4.2.3 实验步骤
    4.3 分析与检测
        4.3.1 粘度测试
        4.3.2 储存稳定性测试
    4.4 分析与检测
        4.4.1 有机膨润土活化工艺优化
            4.4.1.1 活化剂用量的优化
            4.4.1.2 搅拌速度的优化
        4.4.2 有机膨润土在矿物油消泡剂中的添加方式优化
        4.4.3 有机膨润土添加量的优化
    4.5 有机膨润土防沉降机理探索
    4.6 本章小结
第五章 矿物油消泡剂的制备及其表征
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 主要原材料
        5.2.2 实验主要仪器
        5.2.3 矿物油消泡剂的制备
    5.3 分析与检测
        5.3.1 粘度测试
        5.3.2 表面张力测试
        5.3.3 消抑泡时间测试
        5.3.4 粒径测试
        5.3.5 缩孔测试
        5.3.6 储存稳定性测试
        5.3.7 亲水亲油值的计算
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 矿物油消泡剂制备工艺的优化
            5.4.1.1 硅膏用量的优化
            5.4.1.2 聚醚用量的优化
            5.4.1.3 乳化剂的复配及用量的优化
            5.4.1.4 有机膨润土用量的优化
        5.4.2 消泡剂的性能评价
            5.4.2.1 与市场上同类产品比较
    5.5 本章小结
总结与展望
    结论
    存在的问题与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
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本文编号：3192704