ПЕНОГАСИТЕЛЬ Российский патент 1996 года по МПК B01D19/04 

Изобретение относится к получению составов для пеногашения, в частности пеногашения при дегазации синтетических латексов, и может быть использовано в производстве синтетических латексов и каучуков.

Известен состав для снижения пенообразования при дегазации латексов, содержащий 0,1-5,0 мас. полиметилсилоксана, 0,1-2,5 мас. неионогенного эмульгатора полиэтиленгликолевых эфиров синтетических первичных жирных спиртов фракции С₁₀-С₂₀ со степенью оксиэтилирования 2-8 и 92,5-99,8 мас. воды [1]
Недостатком известного способа является широкий фракционный состав первичных жирных спиртов, что приводит к нестандартности получаемого пеногасителя.

Известны пеногасители, содержащие 2-20%-ный раствор неионогенного эмульгатора (маслорастворимые гидрофильные алкоксилированные спирты, амины, алкилфенолы, содержащие более 10 атомов углерода в цепи алкила, нерастворимые в цепи алкила, нерастворимые в воде) и гидратов смешанных солей жирных кислот (смеси солей насыщенных жирных кислот С₁₀-С₂₂ или ненасыщенных жирных кислот С₁₈-С₂₂ с многовалентными катионами щелочноземельных металлов, Zr,Се, Мn, Cr, Zn или низших диаминов) в гидрофобных органических растворителях (алифатические, циклоалифатические или гидроароматические углеводороды) при соотношении гидратов смешанных солей жирных кислот и эмульгатора от 0,9-9,0: 1 [2]
Недостатком указанных пеногасителей является использование щелочноземельных металлов, которые даже в микроколичествах вызывают коагуляцию латексов из-за образования точечного коагулюма.

Известен пеногаситель, содержащий жидкий парафин, 1-2 мас. смеси маслорастворимых полиэтиленгликолевых эфиров алкилфенолов и моноэтанол амидов синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₁₆ в соотношении 1:1-10 в качестве диспергатора и 3-15 мас. аэросила.

Недостатком пеногасителя является использование спиртов широкой фракции, что приводит к непостоянству состава пеногасителя и соответственно его пеногасящей способности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является состав для снижения пенообразования, включающий воду, 6,6-7,0 мас. алюмодиметилполисилоксана молекулярной массы 15000-37000, 3,3-3,5 мас. синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₁₆ и 0,4-0,6 мас. триэтаноламина [4]
Недостатком известного состава является применение алюмодиметилсилоксана, который даже в небольших количествах приводит к дестабилизации латекса из-за коагулюмообразования особенно при повышенной температуре в процессе дегазации латекса, а также применение СЖК широкой фракции, снижающей эффективность пеногасителя из-за неоднородности состава.

Целью изобретения является получение высокоэффективного пеногасителя, который при применении в процессе дегазации латекса не снижает его агрегативную устойчивость, а также упрощение технологии получения пеногасителя за счет исключения многокомпонентности состава.

Это достигается тем, что пеногаситель, содержащий карбоновую кислоту и триэтаноламин, в качестве карбоновой кислоты содержит талловое масло с содержанием смоляных и жирных кислот в массовом соотношении от 1,0:1,5 до 1,5: 1,0 при следующем соотношении компонентов, мас.ч. указанное талловое масло 66-68; триэтаноламин 32-34.

Увеличение доли жирных кислот в талловом масле снижает эффективность пеногашения, а увеличение доли смоляных кислот выше предлагаемого соотношения приводит к образованию неустойчивой эмульсии, что требует постоянного ее перемешивания, т. е. повышенных энергозатрат, что экономически невыгодно. При уменьшении количества триэтаноламина эффективность пеногашения снижается, а при увеличении после реакции остается его избыток, который как все многоатомные спирты и амины, дестабилизирует латекс.

П р и м е р 1. В аппарат с мешалкой загружают 67 г таллового масла с соотношением смоляных и жирных кислот 1,0:1,5 соответственно. Усредняют смесь при перемешивании и температуре 45-50^oС в течение 2 ч. Затем добавляют 33 г триэтаноламина, повышают температуру до 125-135^oС и ведут синтез 6 ч до постоянного кислотного числа. Готовый пеногаситель эмульгируют в щелочной воде в течение 30-40 мин для получения 1%-ной эмульсии при 40-45^oС. Полученную эмульсию вводят в 200 мл недегазированного латекса в количестве 0,04% на полимер при перемешивании в течение 15 мин
Эффективность пеногасителя оценивают статическим методом на специальном приборе, представляющем собой стеклянную колонку диаметром 35 мм и объемом 8800 см³, в которую заливают 15 см³ латекса без пеногасителя и через каппиляр диаметром 6 мм барботируют воздух в латекс в течение 6 мин с постоянной скоростью (70 л/ч). Каждые 30 с фиксируют объем образующейся пены. После прекращения подачи воздуха фиксируют время оседания пены. В латекс добавляют пеногаситель и проводят испытание таким же образом. Эффективность пеногасителя оценивают по коэффициентам пеногашения Е и оседания пены К. Коэффициент пеногашения Е рассчитывается по формуле:

где V₁ объем пены, образующейся в латексе без пеногасителя, см³;
V₂ объем пены, образующейся в латексе с добавлением пеногасителя, см³.

Коэффициент оседания пены рассчитывают по формуле:

где τ₁ время оседания пены, образующейся в латексе без пеногасителя, с;
τ₂ время оседания пены, образующейся в латексе с пеногасителем, с.

Чем эффективнее пеногаситель, тем больше коэффициент пеногашения и меньше коэффициент оседания пены. Данные приведены в табл.1.

П р и м е р 2. Состав получают, как описано в примере 1, но используют недиспропорционированное талловое масло с содержанием смоляных и жирных кислот в соотношении 1,5:1,0.

П р и м е р 3. Состав получают, как описано в примере 1, но загружают 34 мас. ч. триэтаноламина и 66 мас.ч. недиспропорционированного таллового масла с содержанием смоляных и жирных кислот в соотношении 1,0:1,0.

П р и м е р 4. Состав получают, как описано в примере 1, но загружают 32 мас. ч. триэтаноламина и 68 мас.ч. недиспропорционированного таллового масла с содержанием смоляных и жирных кислот в соотношении 1,0:1,0.

П р и м е р 5 (по прототипу). 6,6 мас. алюмодиметилполисилоксана с вязкостью 46 П нагревают в фарфоровой чашке до 65^oС, затем добавляют при перемешивании 3,3 мас. синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₁₆ и продолжают нагревать при перемешивании до получения однородной массы. Полученную смесь помещают в металлический стакан с 41 мл дистиллированной воды и 0,4 мас. триэтаноламина, предварительно перемешанными в течение 1 мин, и ведут перемешивание скоростной мешалкой в течение 3 мин.

Как следует из данных, приведенных в табл.1, при одинаковой дозировке известный пеногаситель уступает предлагаемому по эффективности. При оптимальном соотношении смоляных и жирных кислот пеногашение в полтора раза выше.

Для определения оптимальных дозировок пеногасителя латекс СКС-30 АРКП (бутадиенстирольный) перед отгонкой мономеров заправляют пеногасителем, полученным по примеру 3, при дозировках пеногасителя 0,03; 0,02; 0,01; 0,005; 0,001 мас. на каучук в латексе. Данные по эффективности получаемого пеногасителя приведены в табл.2.

Как следует из данных, приведенных в табл.2, приемлемая эффективность пеногашения достигается при дозировке пеногасителя 0,005-0,020% Более высокая дозировка экономически невыгодна.

Для оценки влияния пеногасителя на устойчивость латекса СКС-30 АРКП вводят пеногасители известный и предлагаемый. Данные приведены в табл.3.

Из данных, представленных в табл. 3, следует, что введение получаемого пеногасителя не оказывает отрицательного влияния на свойства латекса и не вызывает снижения агрегативной устойчивости, в то время как известный пеногаситель снижает агрегативную устойчивость латекса, что связано с наличием в нем алюмодиметилсилоксана.

Таким образом, пеногаситель имеет следующие преимущества перед известным: более простой и однородный состав компонентов; более чем в полтора раза высокая эффективность пеногашения; отсутствие отрицательного воздействия на агрегативную устойчивость латекса.

Изобретение относится к получению составов для пеногашения, в частности, при дегазации синтетических латексов, и может быть использовано в производстве синтетических латексов и каучуков. Состав для получения пеногасителя включает карбоновые кислоты и триэтаноламин. В качестве карбоновых кислот содержит талловое масло с содержанием смоляных и жирных кислот в соотношении от 1,0:1,5 до 1,5:1,0 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: талловое масло 66-68; триэтаноламин 32-34. 3 табл.

Пеногаситель, содержащий карбоновую кислоту и триэтаноламин, отличающийся тем, что в качестве карбоновой кислоты он содержит талловое масло с содержанием смоляных и жирных кислот в массовом соотношении от 1,0 1,5 до 1,5 1,0 при следующем соотношении компонентов, мас.

Талловое масло 66 68
Триэтаноламин 32 34