摘要：本發明屬于消泡劑技術領域，具體涉及一種可降解的消泡劑及其制備方法和應用。本發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，通過各組分協同作用，應用于涂料油墨中具有優異的可降解性、分散性和抑泡性。

背景技術

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、化學性質穩定、不與消泡體系反應、儲存穩定性好、綠色無毒無污染。消泡劑發展至今，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，其高化學穩定性導致不可降解；礦物油類消泡劑降解需數月到數年，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。由于國家環保要求的不斷提升，綠色高效可降解的消泡劑已經成為未來的發展趨勢。

公開號CN113577833B的中國發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，聚甘油作為結構劑，通過原子經濟性的工藝手段，制備出綠色固體消泡劑產品。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構劑同時加入到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。該發明所述的綠色固體消泡劑不僅綠色環保，可實現生物降解，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定性。但現有技術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問題。

一種可降解的消泡劑，其特征在于，由如下質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、按質量份，將80~120份的植物油和45~65份的無水甲醇加入反應釜中，加入98wt%濃硫酸，升溫至80~90℃回流反應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丁二胺加入反應釜中，加入0.5~1份的堿催化劑，升溫至70~80℃保溫反應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方案，本發明的有益效果是：

1、本發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，通過各組分協同作用，具有優異的可降解性、分散性和抑泡性。

2、本發明通過植物油和無水甲醇反應制得植物油酸甲酯后，再與1，4丁二胺反應制得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，具有優異的消泡性能和乳化性能。

3、本發明通過多元醇失水醚化后，再與脂肪醇反應制得的多元醇脂肪酸酯原料低廉可再生，具有優異的乳化性和分散性，應用于消泡劑中其分子結構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定性，防止泡沫再生且具有持久抑泡的能力。

4、本發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定助劑具有優異的分散性和乳液穩定性，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，并且具有增稠效果；球形納米纖維素具有親水性能，能吸附于水相側并且能通過氫鍵形成三維網絡結構穩定乳液；納米乳液穩定助劑應用于消泡劑中能提高乳液的穩定性和保持時間。