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不同官能度聚醚酯结构、消泡性能、表面张力测定（二）
来源：《中国造纸》 浏览 877 次 发布时间:2025-11-20
1.3聚醚酯消泡剂的表征
化学结构：通过FTIR-650型傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR，天津港东科技发展股份有限公司），采用KBr涂膜法测定聚醚酯消泡剂的化学结构。
表面张力：将聚醚酯消泡剂在室温下，与水配成不同质量浓度的溶液，用榴莲视频APP下载最新版本进行测定。
1.4白水中聚醚酯消泡剂消泡性能的测试
白水中聚醚酯消泡剂的消泡性能测试方法为循环鼓泡测试法，具体操作如下：取造纸白水，加热至40℃，转入恒温循环鼓泡仪，调整白水液面到玻璃管刻度200 mL处，开启循环鼓泡泵，泡沫升高至玻璃管刻度500 mL时，用移液枪加入5μL的聚醚酯消泡剂，将加入消泡剂的时间记为0，加入消泡剂后，开始记录5、15、30、45、60、……、240 s时的泡沫体积（玻璃管刻度），并绘制泡沫曲线。
2结果与讨论
2.1脂肪酸碳链长度对聚醚酯消泡剂消泡性能的影响
以十八醇聚醚（相对分子质量2 000，EO与PO物质的量比为2∶8）和脂肪酸进行酯化反应，分析不同碳链长度脂肪酸合成的聚醚酯消泡剂对自制生活用纸白水消泡性能的影响。
图2脂肪酸碳链长度对聚醚酯消泡剂消泡性能的影响
图2为脂肪酸碳链长度对聚醚酯消泡剂消泡性能的影响。其中，C8为辛酸，C12为月桂酸，C14为十四酸，C18为硬脂酸，C22为山嵛酸。从图2可以得出，硬脂酸聚醚酯消泡剂具有最佳的消泡效果；而山嵛酸聚醚酯消泡剂由于碳链太长，在水中的分散性稍差，消泡性能不如硬脂酸聚醚酯消泡剂；碳链长度14及以下的脂肪酸合成的聚醚酯消泡剂，由于脂肪酸碳链长度偏低，对应的聚醚酯消泡剂消泡效果较差。因此，以下研究均采用硬脂酸进行酯化反应。
2.2聚醚起始剂碳链长度对消泡剂性能的影响
使用硬脂酸和不同脂肪醇聚醚（相对分子质量2 000，EO与PO物质的量比为3∶7）进行酯化反应，以脂肪醇聚醚起始剂（辛醇、十二醇、十四醇、十八醇、二十二醇）碳链长度（8~22）作为变量，分析不同聚醚起始剂碳链长度的脂肪醇聚醚酯消泡剂对自制生活用纸白水的消泡性能，结果见图3。
聚醚起始剂碳链长度是脂肪醇聚醚酯消泡剂的重要结构参数，当聚醚起始剂碳链长度较小时，脂肪醇聚醚酯消泡剂的疏水性较弱，当聚醚起始剂碳链长度较大时，脂肪醇聚醚酯消泡剂对泡沫液膜的渗透性减弱，导致其消泡性能有所下降。由图3可知，当聚醚起始剂碳链长度为18~22时，脂肪醇聚醚酯消泡剂表现出较好的消泡性能，尤其是聚醚起始剂为十八醇时，消抑泡沫效果最佳。
图3不同聚醚起始剂制备的聚醚酯消泡剂消泡性能
2.3十八醇聚醚中EO与PO物质的量比对消泡剂性能的影响
使用硬脂酸和不同十八醇聚醚（相对分子质量2 000，EO与PO物质的量比分别为3∶7、5∶5、7∶3、全PO）进行酯化反应，分析EO与PO物质的量比对十八醇聚醚酯消泡剂在自制生活用纸白水中消泡性能的影响，结果如图4所示。由图4可知，当EO占比偏高（超过50%）时，十八醇聚醚浊点偏高，对应的聚醚酯更亲水，在水中更容易起泡，因此消泡效果较差；当PO占比偏高（超过70%）时，十八醇聚醚浊点偏低（可低于20℃），对应的聚醚酯更疏水，因此消泡性能更优越；当十八醇聚醚聚合链段为全PO时，对应聚醚酯的疏水性偏高，水中分散性下降，消泡性能变差。
图4不同EO与PO物质的量比下的十八醇聚醚酯消泡剂消泡性能
图5不同EO/PO嵌段方式下的丙二醇聚醚酯消泡剂消泡性能
2.4丙二醇聚醚中EO/PO嵌段方式对消泡剂性能的影响
使用硬脂酸和丙二醇聚醚（相对分子质量2 000，EO与PO物质的量比为2∶8）进行酯化反应，以丙二醇聚醚不同嵌段方式为变量，分析丙二醇聚醚酯消泡剂在自制生活用纸白水中的消泡性能，结果如图5所示。由图5可知，嵌段方式为POEO、EOPOEO的丙二醇聚醚对应的聚醚酯消抑泡沫效果稍好于嵌段方式为EOPO、POEOPO的丙二醇聚醚对应的聚醚酯。这是由于末端为EO链段的聚醚更亲水，酯化物在水中具有更好的分散性，使对应的聚醚酯消泡效果和抑泡能力均稍好于聚醚末端为PO链段的丙二醇聚醚对应的聚醚酯。
2.5甘油聚醚相对分子质量对消泡剂性能的影响
图6不同相对分子质量聚醚对应的聚醚酯消泡剂消泡性能
使用硬脂酸和甘油聚醚（EO与PO物质的量比为2∶8）进行酯化反应，分析不同相对分子质量的甘油聚醚酯消泡剂对自制白水的消泡性能，结果如图6所示。从图6可以得出，甘油聚醚相对分子质量1 000的甘油聚醚酯消泡剂（M1000）的消泡和抑泡效果均较差，甘油聚醚相对分子质量2 000的甘油聚醚酯消泡剂（M2000）的消泡效果好，但抑泡性能较差，甘油聚醚相对分子质量3 000的甘油聚醚酯消泡剂（M3000）的消泡性能和M2000相似，甘油聚醚相对分子质量5 000和6 000的甘油聚醚酯消泡剂（M5000和M6000）的抑泡性能较好，强于M3000，但消泡性能较差，甘油聚醚相对分子质量最大的甘油聚醚酯消泡剂M6000消抑泡沫性能不如M5000。
这说明当甘油聚醚相对分子质量在2 000~5 000范围内时，甘油聚醚酯在水中的分散性好，消泡速度快，当相对分子质量偏高时，甘油聚醚酯在水中的分散性差，但甘油聚醚酯消泡剂的持续抑泡效果好；甘油聚醚相对分子质量小于2 000和大于6 000对应的聚醚酯消泡剂，在消泡速度和抑泡性能上，均具有较差的效果。