2.6聚醚官能度对聚醚酯消泡剂消泡性能的影响

使用硬脂酸和不同聚醚进行酯化反应，获得的聚醚酯消泡剂分别为官能度1、2、3的聚醚酯消泡剂，详情见表1。以聚醚官能度为变量，分析官能度对聚醚酯消泡剂在不同白水中的消泡性能。

表1 3种聚醚酯消泡剂的合成优选方案

表2不同白水的起泡组分

2.6.1不同种类白水中的消泡性能

表2为不同种类白水的主要起泡组分，图7为3种聚醚酯消泡剂在生活用纸白水、箱纸板白水和文化用纸白水中的消泡性能。由表2可知，不同种类白水的起泡组分存在明显差异，因此本研究分别讨论不同种类白水中，不同聚醚酯消泡剂的消泡性能。

图7聚醚酯消泡剂在不同白水中的消泡性能

由图7可知，在生活用纸白水中，湿强剂（聚酰胺聚环氧氯丙烷）和柔软剂为主要起泡组分，由于生活用纸白水体系温度通常<40℃，这对于消泡剂的分散性能要求较高，因聚醚酯Ⅰ在生活用纸白水中的分散性更好，所以其对生活用纸白水体系有较好的消泡性能。在箱纸板白水体系中，起泡组分为干强剂、助留剂、丙烯酰胺等，由于箱纸板中填料、回收浆较多，白水池浮浆（泡沫）较厚，需要渗透性好、并泡能力强的消泡剂，而聚醚酯Ⅲ渗透性好，破除浮浆泡沫速度快，因此其对箱纸板白水体系有较好的消泡性能。在文化用纸白水中，起泡组分主要有施胶剂、助留剂、分散剂等，由于文化用纸白水有较多的填料，填料附着在气泡表面也会形成液膜较厚的气泡，需要渗透性好、抑泡能力强的消泡剂，而高官能度的聚醚酯消泡剂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不同温度下的消泡性能

图8为聚醚酯消泡剂在不同温度下的消泡性能。

由图8可知，3种不同官能度的聚醚酯消泡剂在不同温度下同一白水中表现出不同的消泡效果，且差异较明显。聚醚酯Ⅰ在低温时具有较好的分散性，这是因为温度升高容易破乳，导致聚醚酯Ⅰ的颗粒尺寸快速变小，最终颗粒尺寸小于泡沫液膜厚度，从而失去抑泡作用。聚醚酯Ⅱ和聚醚酯Ⅲ由于浊点原因，在低温下的白水中溶解性较好，而温度升高使其可以分散在白水中，从而表现出较好的消抑泡沫效果。

2.7聚醚酯的结构表征

2.7.1化学结构

图9为3种官能度的聚醚和聚醚酯FT-IR谱图。由图9可以看出，在3种官能度聚醚的FT-IR谱图中，1 737 cm⁻¹处均无特征峰，而3种官能度聚醚酯在1 737 cm⁻¹处均有特征峰，为酯基C==O的吸收峰，说明3种官能度聚醚末端的醇羟基已经与脂肪酸发生反应。2 971 cm⁻¹处的特征峰表明有—CH₃存在，2 857和1 455 cm⁻¹处的特征峰表明存在—CH₂—，1 296 cm⁻¹处的特征峰则为—CH₃的弯曲振动峰，在1 097 cm⁻¹处的C—O—C伸缩振动峰较明显，表明聚醚酯中醚键较多。

2.7.2表面张力

在室温下，将聚醚酯配制成不同质量浓度的水溶液，测试其表面张力，结果见图10。由图10可知，聚醚酯溶液的表面张力随其质量浓度的增高而下降，当聚醚酯溶液的质量浓度为0~0.2 g/L时，聚醚酯溶液的表面张力下降较快，当聚醚酯溶液的质量浓度大于0.2 g/L时，聚醚酯溶液的表面张力随其质量浓度的增加而下降较慢，3种官能度聚醚酯的表面张力下降趋势基本一致，当聚醚酯溶液的质量浓度提高到0.6 g/L时，3种聚醚酯溶液的表面张力均降至27.0 mN/m，说明聚醚酯在较低的质量浓度下可以快速降低表面张力，表面性能优异。

3结论

以不同官能度（1、2和3）的聚醚和脂肪酸为原料合成的聚醚酯为消泡剂，表征了其官能团结构，并测定了聚醚酯溶液的表面张力，着重探讨了不同官能度聚醚酯的消泡性能。

3.1聚醚起始剂为十八醇（相对分子质量2 000、EO与PO物质的量比为3∶7），脂肪酸为硬脂酸合成的脂肪醇聚醚酯（官能度1，聚醚酯Ⅰ），在白水中消泡性能较好；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；相对分子质量在2 000左右、EO与PO物质的量比为2∶8的甘油聚醚合成的聚醚酯（官能度3，聚醚酯Ⅲ），可以兼顾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种类和温度影响，聚醚酯Ⅰ对生活用纸白水消泡效果好，聚醚酯Ⅱ对文化用纸白水消泡效果好，聚醚酯Ⅲ对箱纸板白水消泡效果好。同时，聚醚酯Ⅰ更耐低温（25~40℃），聚醚酯Ⅱ/Ⅲ更耐高温（≥40℃）。

3.3 3种官能度的聚醚酯消泡剂在水溶液中均有较低的表面张力，当其质量浓度为0.6 g/L时，表面张力均为27.0 mN/m，表明聚醚酯在较低的质量浓度下可以快速降低表面张力，表面性能优异。