2.6聚醚官能度對聚醚酯消泡劑消泡性能的影響

使用硬脂酸和不同聚醚進行酯化反應，獲得的聚醚酯消泡劑分別為官能度1、2、3的聚醚酯消泡劑，詳情見表1。以聚醚官能度為變量，分析官能度對聚醚酯消泡劑在不同白水中的消泡性能。

表1 3種聚醚酯消泡劑的合成優選方案

表2不同白水的起泡組分

2.6.1不同種類白水中的消泡性能

表2為不同種類白水的主要起泡組分，圖7為3種聚醚酯消泡劑在生活用紙白水、箱紙板白水和文化用紙白水中的消泡性能。由表2可知，不同種類白水的起泡組分存在明顯差異，因此本研究分別討論不同種類白水中，不同聚醚酯消泡劑的消泡性能。

圖7聚醚酯消泡劑在不同白水中的消泡性能

由圖7可知，在生活用紙白水中，濕強劑（聚酰胺聚環氧氯丙烷）和柔軟劑為主要起泡組分，由于生活用紙白水體系溫度通常<40℃，這對于消泡劑的分散性能要求較高，因聚醚酯Ⅰ在生活用紙白水中的分散性更好，所以其對生活用紙白水體系有較好的消泡性能。在箱紙板白水體系中，起泡組分為干強劑、助留劑、丙烯酰胺等，由于箱紙板中填料、回收漿較多，白水池浮漿（泡沫）較厚，需要滲透性好、并泡能力強的消泡劑，而聚醚酯Ⅲ滲透性好，破除浮漿泡沫速度快，因此其對箱紙板白水體系有較好的消泡性能。在文化用紙白水中，起泡組分主要有施膠劑、助留劑、分散劑等，由于文化用紙白水有較多的填料，填料附著在氣泡表面也會形成液膜較厚的氣泡，需要滲透性好、抑泡能力強的消泡劑，而高官能度的聚醚酯消泡劑可以起到很好的抑泡效果，因此聚醚酯Ⅰ和聚醚酯Ⅲ的抑泡效果均好于聚醚酯Ⅱ。

2.6.2不同溫度下的消泡性能

圖8為聚醚酯消泡劑在不同溫度下的消泡性能。

由圖8可知，3種不同官能度的聚醚酯消泡劑在不同溫度下同一白水中表現出不同的消泡效果，且差異較明顯。聚醚酯Ⅰ在低溫時具有較好的分散性，這是因為溫度升高容易破乳，導致聚醚酯Ⅰ的顆粒尺寸快速變小，最終顆粒尺寸小于泡沫液膜厚度，從而失去抑泡作用。聚醚酯Ⅱ和聚醚酯Ⅲ由于濁點原因，在低溫下的白水中溶解性較好，而溫度升高使其可以分散在白水中，從而表現出較好的消抑泡沫效果。

2.7聚醚酯的結構表征

2.7.1化學結構

圖9為3種官能度的聚醚和聚醚酯FT-IR譜圖。由圖9可以看出，在3種官能度聚醚的FT-IR譜圖中，1 737 cm?1處均無特征峰，而3種官能度聚醚酯在1 737 cm?1處均有特征峰，為酯基C==O的吸收峰，說明3種官能度聚醚末端的醇羥基已經與脂肪酸發生反應。2 971 cm?1處的特征峰表明有—CH?存在，2 857和1 455 cm?1處的特征峰表明存在—CH?—，1 296 cm?1處的特征峰則為—CH?的彎曲振動峰，在1 097 cm?1處的C—O—C伸縮振動峰較明顯，表明聚醚酯中醚鍵較多。

2.7.2表面張力

在室溫下，將聚醚酯配制成不同質量濃度的水溶液，測試其表面張力，結果見圖10。由圖10可知，聚醚酯溶液的表面張力隨其質量濃度的增高而下降，當聚醚酯溶液的質量濃度為0~0.2 g/L時，聚醚酯溶液的表面張力下降較快，當聚醚酯溶液的質量濃度大于0.2 g/L時，聚醚酯溶液的表面張力隨其質量濃度的增加而下降較慢，3種官能度聚醚酯的表面張力下降趨勢基本一致，當聚醚酯溶液的質量濃度提高到0.6 g/L時，3種聚醚酯溶液的表面張力均降至27.0 mN/m，說明聚醚酯在較低的質量濃度下可以快速降低表面張力，表面性能優異。

3結論

以不同官能度（1、2和3）的聚醚和脂肪酸為原料合成的聚醚酯為消泡劑，表征了其官能團結構，并測定了聚醚酯溶液的表面張力，著重探討了不同官能度聚醚酯的消泡性能。

3.1聚醚起始劑為十八醇（相對分子質量2 000、EO與PO物質的量比為3∶7），脂肪酸為硬脂酸合成的脂肪醇聚醚酯（官能度1，聚醚酯Ⅰ），在白水中消泡性能較好；丙二醇聚醚（官能度2，聚醚酯Ⅱ）中，POEO、EOPOEO（末端EO封端）嵌段的聚醚合成的聚醚酯具有更好的消泡效果；相對分子質量在2 000左右、EO與PO物質的量比為2∶8的甘油聚醚合成的聚醚酯（官能度3，聚醚酯Ⅲ），可以兼顧水分散性和消抑泡性能。

3.2不同官能度聚醚酯的消泡性能在一定程度上受白水種類和溫度影響，聚醚酯Ⅰ對生活用紙白水消泡效果好，聚醚酯Ⅱ對文化用紙白水消泡效果好，聚醚酯Ⅲ對箱紙板白水消泡效果好。同時，聚醚酯Ⅰ更耐低溫（25~40℃），聚醚酯Ⅱ/Ⅲ更耐高溫（≥40℃）。

3.3 3種官能度的聚醚酯消泡劑在水溶液中均有較低的表面張力，當其質量濃度為0.6 g/L時，表面張力均為27.0 mN/m，表明聚醚酯在較低的質量濃度下可以快速降低表面張力，表面性能優異。