专利名称：聚合消泡添加剂的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及包含丙烯酸烷基酯、丙烯酸羟烷基酯和/或丙烯酸的聚合物在纸浆和造纸厂(paper mill)操作中进行消泡的应用，特别是在涉及造纸厂黑液中的应用，以及在石油工业、水处理、颜料和涂料、食品和饮料加工、采矿业、纺织业和农业等中的应用。
背景技术：
消泡剂是纸浆和造纸厂工业中用于在各种工序中控制泡沫的组合物。除了纸浆和造纸业之外，消泡剂还可用于石油工业、水处理、颜料和涂料、食品和饮料加工、采矿业、纺织业和农业等。泡沫控制是常见的工业问题。因此，开发了消泡剂以解决此问题。常见的消泡剂组合物通常由载液(carrier fluid)、消泡剂和其他添加剂组成。通常使用包含亚烃基二酰胺和/或疏水硅石(硅酮涂覆的硅石)以及硅酮乳液和浓缩物的各种基于石油油料 (petroleum oil-based)的组合物来有效地处理泡沫问题。此外，具有成本效益的载液通常是石油油料(矿物油)。水也通常是消泡制剂的一部分。产品文献和专利中记载了各种消泡组合物。参见，例如美国专利 No. 5，082，590 ；No. 5，096，617 和 No. 5，071，591。基于油的酰胺消泡剂至少包含两种组分高熔点的蜡和分散有所述蜡的油载体 (通常源自石油)。常用的蜡类型是二酰胺。常见的二酰胺是亚乙基双硬脂酰胺(EBS)Jfi 其他二酰胺或二酰胺的混合物也可见于消泡剂混合物中。如果没有正确配制和使用，EBS是具有沉积(deposition)潜在性的非常疏水的分子。在纸浆和造纸厂中，存在曾经在不要的沉积物中发现EBS的实例。沉积可导致消泡剂的不连续引入，而这被认为是会促成沉积的发生。二酰胺的典型重量分数是组合物的约2 10%之间，而石油油料的重量分数常大于80%。组合物中的载体油随消泡剂的不同而变化，但通常由具有烷烃或环烷烃的低粘度矿物油组成。除二酰胺和石油油料外，混合物还可包含其他试剂，例如疏水型硅石和硅酮油、各种乳化剂和稳定剂，但这些成分通常构成制剂的小于约10%。尽管基于二酰胺的组合物是有效的消泡剂，但曾怀疑其导致造纸厂中各部位的沉积问题(Dorris et al. "Analysis of Amide Defoamers in Kraft Mill Pitch Deposits, "J. Pulp & Paper Science, 11 :5, J149-J154, September 1985)。一些证据表明在这种类型的消泡剂中的石油油料会导致硫酸盐纸浆漂白厂(Kraft bleach plants) 中的不良苜1J 产品(Allen, et al. manuscript distributed at the 8th International Symposium on Chlorinated Dioxins and Related Compounds,Urnes, Sweden,Aug. 21-26, 1988)。此外，因为不能在水中完全分散并由此具有在所生产的纸张中形成沉积物和/或油点的可能性，所以这类型的消泡剂在造纸机器中表现的性能功效有限。现已从多种不同的化学品中制备出基于石油油料的可选消泡剂。例如，美国专利 No. 3，751，373和No. 3，935，121公开了基于脂肪酸或醇、脂肪酸的聚乙二醇单酯或二酯、石油磺酸和有机液体的组合的消泡剂。基于水的商业消泡剂的实例是脂肪醇的含水乳液。尽管含水消泡剂不包含石油油料相，但其却包含时常与工序中的不良作用相关的高熔点蜡。这些消泡剂通常不如包含EBS 及其同系物的那些消泡剂有效，但不会导致造纸机上与包含油、EBS或硅酮的制剂相关的斑点问题。硅酮常被认为是导致各工序步骤中沉积问题的原因。如果没有恰当地配制和应用，这些材料会导致与含油消泡剂类似或相同的问题。因此，很多纸浆和造纸厂避免使用含硅酮的产品，宁可选用不含硅酮的制剂。因此，需要不含油、EBS或游离硅酮并且性能与现有消泡剂一样或更好的具有成本效益且环境友好的消泡制剂。
发明内容
本发明涉及用于各种工业应用的，不含油、EBS或游离硅酮的具有成本效益且环境友好的消泡制剂。本发明的消泡制剂包含聚合物(其含有在合适的稀释剂中的丙烯酸或甲基丙烯酸，或其组合)、有机载体、添加剂和/或表面活性剂的混合物。发明详述本发明涉及用于多种工业应用的具有成本效益且环境友好的聚合消泡制剂，所述工业应用包括，但不限于i)在与纸浆和纸张加工相关的各种工序，例如硫酸盐制浆工序 (Kraft pulping process)、亚硫酸盐制浆工序、热机械制浆(TMP)工序、化学TMP(CTMP) 工序、磨木浆制浆工序(groimdwood pulping process)、碳酸盐制浆工序、造纸机应用 (paper machine applications)、蹄选工段应用(screen room applications)禾口漂白厂应用(bleach plant applications)等中控制或破坏泡沫；ii)防止在制造用于金属、木材、 塑料和水泥等的颜料和/或涂料的期间由于夹带气而形成例如凹陷和粗糙表面的不均勻性(inhomogenuity) ；iii)防止由于气泡导致墨水生产期间产生条纹；iv)通过使水泥浆中的气体夹带最小化而有效地控制水泥的流动性；ν)通过使不良气体的影响最小化而提高油井钻探功效；vi)控制市政和商业废水处理期间的泡沫产生；vii)减少与乙醇燃料的生产和贮存相关的泡沫积聚，同时清洗生产容器；viii)防止并控制与喷淋罐中的肥料贮存相关的泡沫积聚以释放容器空间；ix)防止用于金属加工期间的流体中形成泡沫积聚；χ) 防止活性药物成分(API)的合成期间的泡沫积聚和溢出；xi)食物加工，和xii)控制在塑料回收前的清洗加工期间产生的泡沫。本发明的新消泡制剂预料不到地产生了高于传统消泡剂技术的性能。此外，向单体预混料中添加丙烯酸或甲基丙烯酸提高了不具有丙烯酸或甲基丙烯酸的单体预混料的性能。在相等的剂量下，其性能意想不到地高于传统技术。消泡制剂的基本组成包含丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物(含有或不含有在合适的稀释剂中的丙烯酸或甲基丙烯酸)、有机载体、添加剂和/或表面活性剂。聚合物组合物中也可使用不同的单体组合。在所述聚合物包含丙烯酸以及丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟烷基酯时，观察到最强的性能。向聚合物链中添加丙烯酸使本发明的聚合消泡制剂不同于此前使用的其他聚合物，从而增强了消泡剂的性能。使用甲基丙烯酸酯衍生物对抗泡沫同样有效。包含甲基丙酸酯衍生物的消泡剂优于由丙烯酸酯类似物组成的制剂。单体
在本发明中，单独或组合使用以形成可溶于有机溶剂的聚合物的一般单体的实例为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯腈、乙烯基烷基醚、乙烯基烷基酯、丙烯酸羟烷基酯和甲基丙烯酸羟烷基酯、富马酸二酯和马来酸二酯、乙酸乙烯酯、丙烯酸和甲基丙烯酸等。本发明中使用的优选的一般单体是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。本发明的优选单体具有以下通式
权利要求
1.一种消泡制剂，其包含达50%的丙烯酸酯聚合物、20-80%的有机载体、达15%的添加剂和任选达30%的表面活性剂，所述丙烯酸酯聚合物任选地含有在合适的稀释剂中的 1-20摩尔％的丙烯酸单体。
2.如权利要求1所述的消泡制剂，其中所述丙烯酸酯聚合物包含以下通式的丙烯酸酯单体
3.如权利要求2所述的消泡制剂，其中所述丙烯酸酯聚合物是2-乙基己基丙烯酸酯单体、2-羟乙基丙烯酸酯单体和丙烯酸单体之间聚合反应的产物。
4.如权利要求1所述的消泡制剂，其包含20-30%的羟烷基/烷基丙烯酸酯聚合物，且所述聚合物任选地含有8摩尔％的丙烯酸单体。
5.如权利要求1所述的消泡制剂，其中所述合适的稀释剂选自邻苯二甲酸二异癸酯、 己二酸二异辛酯、己二酸双-2-乙基己酯、己二酸二辛酯、2-乙基-1-己醇、异辛醇、邻苯二甲酸二己酯，或其混合物。
6.如权利要求5所述的消泡制剂，其中所述合适的稀释剂是己二酸二异辛酯。
7.如权利要求1所述的消泡制剂，其包含40-60%的有机载体。
8.如权利要求1所述的消泡制剂，其中所述有机载体选自邻苯二甲酸二异癸酯、己二酸二异辛酯、己二酸双-2-乙基己酯、己二酸二辛酯、2-乙基-1-己醇、异辛醇、邻苯二甲酸二己酯、分子量为约300-1300原子质量单位的聚丁烯、脂肪酸酯、聚乙二醇、聚丙二醇，或其混合物。
9.如权利要求8所述的消泡制剂，其中所述有机载体是聚丙二醇。
10.如权利要求1所述的消泡制剂，其包含3-10%的添加剂。
11.如权利要求1所述的消泡制剂，其中所述添加剂选自疏水硅石、蜡、脂肪醇、脂肪酸，或其混合物。
12.如权利要求11所述的消泡制剂，其中所述添加剂是疏水硅石。
13.如权利要求1所述的消泡制剂，其包含10-15%的表面活性剂。
14.如权利要求1所述的消泡制剂，其中所述表面活性剂选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙三醇、丁氧聚丙烯聚乙二醇、烷氧基化二甲基聚硅氧烷、烷基改性硅氧烷、氟改性硅氧烷、 巯基改性硅氧烷、羟基改性硅氧烷、硅氧烷蜡、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物，聚乙二醇、 聚丙二醇、聚丙三醇、丁氧聚丙烯聚乙二醇、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物的酯、烷基聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯、聚氧丙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸聚氧乙烯山梨聚糖酯、月旨肪酸聚氧丙烯山梨糖醇酯、聚氧乙烯蓖麻油、烷基聚氧乙烯胺和酰胺、脂肪酸山梨聚糖酯、 脂肪酸聚甘油酯、脂肪酸蔗糖酯，或其混合物。
15.如权利要求14所述的消泡制剂，其中所述表面活性剂是硅氧烷蜡。
16.如权利要求1所述的消泡制剂，其包含23.5%的丙烯酸酯聚合物、51. 5%的聚丙二醇、10%的疏水硅石和15%的硅氧烷蜡，所述丙烯酸酯聚合物含有在己二酸二异辛酯中的 8摩尔％丙烯酸。
17.—种消泡制剂，其包含达50 %的甲基丙烯酸酯聚合物、20-80 %的有机载体、达 15%的添加剂和任选达30%的表面活性剂，其中所述甲基丙烯酸酯聚合物任选地含有在合适的稀释剂中的1-20摩尔％的甲基丙烯酸单体。
18.如权利要求17所述的消泡制剂，其中所述甲基丙烯酸酯聚合物包含以下通式的丙烯酸酯单体
19.如权利要求18所述的消泡制剂，其中所述甲基丙烯酸酯聚合物是甲基丙烯酸2-乙基己基酯单体、甲基丙烯酸2-羟乙基酯单体和甲基丙烯酸单体之间聚合反应的产物。
20.如权利要求17所述的消泡制剂，其包含20-30%的甲基丙烯酸酯聚合物，且所述聚合物任选地含有8摩尔％甲基丙烯酸单体。
21.如权利要求17所述的消泡制剂，其中所述合适的稀释剂选自邻苯二甲酸二异癸酯、己二酸二异辛酯、己二酸双-2-乙基己酯、己二酸二辛酯、2-乙基-1-己醇、异辛醇、邻苯二甲酸二己酯，或其混合物。
22.如权利要求21所述的消泡制剂，其中所述合适的稀释剂是己二酸二异辛酯。
23.如权利要求17所述的消泡制剂，其包含40-60%的有机载体。
24.如权利要求17所述的消泡制剂，其中所述有机载体选自邻苯二甲酸二异癸酯、己二酸二异辛酯、己二酸双-2-乙基己酯、己二酸二辛酯、2-乙基-1-己醇、异辛醇、邻苯二甲酸二己酯、分子量为约300-1300原子质量单位的聚丁烯、脂肪酸酯、聚乙二醇或聚丙二醇， 或其混合物。
25.如权利要求M所述的消泡制剂，其中所述有机载体是聚丙二醇。
26.如权利要求17所述的消泡制剂，其包含3-10%的添加剂。
27.如权利要求17所述的消泡制剂，其中所述添加剂选自疏水硅石、蜡、脂肪醇、脂肪酸，或其混合物。
28.如权利要求27所述的消泡制剂，其中所述添加剂是疏水硅石。
29.如权利要求17所述的消泡制剂，其包含10-15%的表面活性剂。
30.如权利要求17所述的消泡制剂，其中所述表面活性剂选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙三醇、丁氧聚丙烯聚乙二醇、烷氧基化二甲基聚硅氧烷、烷基改性硅氧烷、氟改性硅氧烷、 巯基改性硅氧烷、羟基改性硅氧烷、硅氧烷蜡、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物，聚乙二醇、 聚丙二醇、聚丙三醇、丁氧聚丙烯聚乙二醇、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物的酯、烷基聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯、聚氧丙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸聚氧乙烯山梨聚糖酯、脂肪酸聚氧丙烯山梨糖醇酯、聚氧乙烯蓖麻油、烷基聚氧乙烯胺和酰胺、脂肪酸山梨聚糖酯、 脂肪酸聚甘油酯、脂肪酸蔗糖酯，或其混合物。
31.如权利要求30所述的消泡制剂，其中所述表面活性剂是硅氧烷蜡。
32.如权利要求17所述的消泡制剂，其包含30%的甲基丙烯酸酯聚合物、45%的聚丙二醇、10%的疏水硅石和15%的硅氧烷蜡，且所述聚合物含有8摩尔％的甲基丙烯酸。
33.一种用于减少或防止泡沫形成的方法，其包括在所述泡沫形成前、形成期间或形成后添加权利要求1所述的消泡制剂。
34.一种用于减少或防止泡沫形成的方法，其包括在所述泡沫形成前、形成期间或形成后添加权利要求17所述的消泡制剂。
35.一种用于制备权利要求1所述的消泡制剂的方法，其包括混合达50%的丙烯酸酯聚合物、20-80%的有机载体、达15%的添加剂和任选达30%的表面活性剂，且所述丙烯酸酯聚合物任选地含有在合适的稀释剂中的1-20摩尔％的丙烯酸单体。
36.一种用于制备权利要求17的消泡制剂的方法，其包括混合达50%的甲基丙烯酸酯聚合物、20-80%的有机载体、达15%的添加剂和任选达30%的表面活性剂，且所述甲基丙烯酸酯聚合物任选地含有在合适的稀释剂中的1-20摩尔％的甲基丙烯酸单体。
全文摘要
本发明涉及用于各种工业应用的，不含油、EBS或游离硅酮的具有成本效益且环境友好的聚合消泡制剂。
文档编号C08L33/06GK102428142SQ201080021426
公开日2012年4月25日 申请日期2010年5月6日 优先权日2009年5月15日
发明者戴维·普雷维斯, 斯科特·罗森克兰斯, 罗伯特·威尔森, 詹姆斯·马丁 申请人:戴维·普雷维斯, 斯科特·罗森克兰斯, 罗伯特·威尔森, 詹姆斯·马丁