本發(fā)明涉及聚合物乳液消泡劑領(lǐng)域,具體涉及用于發(fā)酵的聚合物乳液消泡劑的制備方法。
背景技術(shù):
目前市場上使用較普遍的消泡劑主要分為聚醚型和有機硅消泡劑。聚醚消泡劑成本低,生物相容性好,對菌種生長環(huán)境有好,但是其消泡、穩(wěn)泡效果不如有機硅消泡劑,且添加量較大。相對地,有機硅消泡劑消泡穩(wěn)泡效果較好,但是其針對發(fā)酵工藝過程消泡穩(wěn)泡效果存在欠缺,而且有機硅消泡劑存在二甲基硅氧烷環(huán)體(dmc)殘留,dmc環(huán)體被列為持久性有機污染物,存在污染環(huán)境和生態(tài)的隱患。
另外,市面上單一的聚醚或者有機硅消泡劑在室溫下能保持較好的消泡效果,可是在溫度在50℃-120℃的范圍內(nèi)很難維持理想的消泡及穩(wěn)泡效果。
針對以上這些問題,目前市面上大部分應(yīng)用廠商采用復(fù)配的方式來解決,其問題在于聚醚消泡劑和有機硅消泡劑的表面張力和相容性存在較大差異,復(fù)配得到的產(chǎn)品相容性差,儲存期短,消泡、穩(wěn)泡效果和質(zhì)量難以保證。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于:提供一種用于發(fā)酵的聚合物乳液消泡劑的制備方法,成本低廉,質(zhì)量穩(wěn)定,克服普通聚醚消泡劑耐高溫性能差及普通有機硅消泡劑消泡效果不穩(wěn)定的缺點,節(jié)約5-20%的用量,滿足整個發(fā)酵周期消泡要求。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:該用于發(fā)酵的聚合物乳液消泡劑由含氫硅氧烷與烯丙基封端聚醚通過硅氫加成制備得到;其中,含氫硅氧烷與烯丙基封端聚醚的質(zhì)量比為30-60:40-70;硅氫加成反應(yīng)的溫度為50-110℃。
其中,所述的含氫硅氧烷是粘度為0.3-50pa·s的一端或兩端含氫的硅烷。
其中,所述的烯丙基封端聚醚的鏈段主要為環(huán)氧丙烷鏈段,分子量為500-10000。
其中,含氫硅氧烷與烯丙基封端聚醚通過硅氫加成制備,其硅氫加成所采用的催化劑為以氯鉑酸為基體的karstedt絡(luò)合型催化劑。
其中,以氯鉑酸為基體的karstedt絡(luò)合型催化劑的使用量為5-50ppm(鉑/含氫硅油質(zhì)量百分比)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果:
(1)本發(fā)明提供的聚合物乳液消泡劑在高溫發(fā)酵工藝條件下具有優(yōu)異的消泡效果。
(2)本發(fā)明提供的聚合物乳液消泡劑不含可持續(xù)性有機污染物dmc二甲基硅氧烷環(huán)體,綠色環(huán)保,使用后不會對環(huán)境產(chǎn)生持續(xù)有毒污染物。
(3)本發(fā)明提供的聚合物乳液消泡劑,比普通聚醚消泡劑用量節(jié)約5-20%。
(4)本發(fā)明提供的聚合物乳液消泡劑,有利于改善菌種生長環(huán)境,可廣泛用于賴氨酸、潔霉素、阿維菌素、泰妙菌素等諸多發(fā)酵工藝,方便膜過濾和后提取,具有廣闊的市場前景。
(5)本發(fā)明由聚環(huán)氧丙烷與硅氧烷鏈段通過共價鍵鏈接得到具有嵌段結(jié)構(gòu)的聚合物乳液型消泡劑,兼具較好的消泡、穩(wěn)泡效果和優(yōu)異的生物相容性,滿足整個發(fā)酵周期消泡要求。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明,但本發(fā)明不限于下述實施例。
實施例1:按質(zhì)量份數(shù)計,取如下組分:
將烯丙基封端聚醚和karstedt催化劑混合后加熱到60℃,攪拌回流,再往體系中滴加含氫硅氧烷,在1.5小時內(nèi)滴完,控制內(nèi)溫不高于100℃,滴加完畢后繼續(xù)保溫攪拌2小時,即得到聚合物乳液消泡劑。
實施例2:按質(zhì)量份數(shù)計,取如下組分:
將烯丙基封端聚醚和karstedt催化劑混合后加熱到80℃,攪拌回流,再往體系中滴加含氫硅氧烷,在1小時內(nèi)滴完,控制內(nèi)溫不高于100℃,滴加完畢后繼續(xù)保溫攪拌1小時,即得到聚合物乳液消泡劑。
實施例3:按質(zhì)量份數(shù)計,取如下組分:
將烯丙基封端聚醚和karstedt催化劑混合后加熱到85℃,攪拌回流,再往體系中滴加含氫硅氧烷,在1小時內(nèi)滴完,控制內(nèi)溫不高于100℃,滴加完畢后繼續(xù)保溫攪拌1小時,即得到聚合物乳液消泡劑。
實施例4:按質(zhì)量份數(shù)計,取如下組分:
將烯丙基封端聚醚和karstedt催化劑混合后加熱到75℃,攪拌回流,再往體系中滴加含氫硅氧烷,在1小時內(nèi)滴完,控制內(nèi)溫不高于100℃,滴加完畢后繼續(xù)保溫攪拌1小時,即得到聚合物乳液消泡劑。
實施例5:按質(zhì)量份數(shù)計,取如下組分:
將烯丙基封端聚醚和karstedt催化劑混合后加熱到65℃,攪拌回流,再往體系中滴加含氫硅氧烷,在1小時內(nèi)滴完,控制內(nèi)溫不高于100℃,滴加完畢后繼續(xù)保溫攪拌1小時,即得到聚合物乳液消泡劑。
對比例1:選取石家莊金鵬化工消泡劑7010(主鏈為環(huán)氧丙烷,分子量2000),測試結(jié)果如表1所示。
表1實施例和對比例在發(fā)酵體系中的消泡效果
由表1可知,本實施例1-5的聚合物乳液消泡劑在發(fā)酵體系中具有優(yōu)異的消泡效果。