本發(fā)明涉及消泡劑生產(chǎn)，具體為一種基于水溶性硅的耐高溫消泡劑的制備方法及應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
1、隨著全球?qū)稍偕茉吹闹匾暫吞柲墚a(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，光伏玻璃作為太陽能電池的關(guān)鍵組件之一，其市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)，玻璃熔制是玻璃生產(chǎn)中最重要的過程之一，單體光伏玻璃熔窯的熔化能力由初期的250t/d級(jí)升級(jí)到1000t/d級(jí)以上，熔窯熔化率增大，熔化部已沒有足夠大的面積分?jǐn)偘咨菽瓕?，泡沫區(qū)覆蓋面積過大，一方面阻擋熱量向下傳遞給玻璃液，溫度對(duì)流弱，玻璃液溫度低，玻璃配合料熔化慢，造成熔窯效率下降、澄清困難等問題。另一方面向上反射到窯爐空間使得胸墻、碹頂溫度過高，熱效率下降，窯爐壽命縮短等；其次，在光伏玻璃的生產(chǎn)過程中，玻璃表面易產(chǎn)生氣泡，這些氣泡不僅嚴(yán)重影響產(chǎn)品的透光性和美觀度，還會(huì)降低其光電轉(zhuǎn)換效率，增加生產(chǎn)成本，因此，通過消泡劑消除泡沫，提高玻璃質(zhì)量，節(jié)能降耗具有重要的意義。
2、消泡劑是一種用途廣泛的化合物。在光伏玻璃熔制中，傳統(tǒng)的消泡抑泡是采用正鈦酸丁酯加航空煤油的方法，此方法能夠取得很好的消泡效果，但成本高，而且航空煤油不僅不環(huán)保更是政府嚴(yán)格管控的高度?；罚壳?，有機(jī)硅消泡劑逐漸替代傳統(tǒng)的消泡劑，此類消泡劑常是聚硅氧烷類消泡劑，經(jīng)過縮合技術(shù)接枝在聚硅氧烷鏈上引入聚醚鏈，在硅醚共聚物的分子中，硅氧烷段是親油基，聚醚段是親水基，聚醚鏈段中聚環(huán)氧乙烷鏈節(jié)能提供親水性和起泡性，聚環(huán)氧丙烷鏈節(jié)能提供疏水性和滲透力，對(duì)降低表面張力有較強(qiáng)的作用，使之具有二類消泡劑的優(yōu)點(diǎn)，但制備復(fù)雜，抑泡能力較弱，因此，針對(duì)上述討論中所出現(xiàn)的問題需要提供一種實(shí)施方案并作出了進(jìn)一步改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于水溶性硅的耐高溫消泡劑的制備方法及應(yīng)用方法，具備克服傳統(tǒng)消泡劑中存在的成本高、污染性和危害性強(qiáng)，有機(jī)硅消泡劑抑泡能力差、制備工藝復(fù)雜的問題，提供一種制備工藝簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保的合成方法，能夠高效實(shí)現(xiàn)泡沫層消除的效果，利用物理消泡與化學(xué)消泡結(jié)合的方式將泡沫層消除。
2、消泡劑在被消泡噴槍霧化后，成分中的疏水顆粒產(chǎn)生親水性并進(jìn)入水相作用于表面的微小氣泡，破壞氣泡表面的張力，使氣泡破裂消除，減少微小氣泡長(zhǎng)大堆積后泡沫層的形成，在高溫下，消泡劑中的水分及溶劑迅速揮發(fā)，溶質(zhì)分子變成固態(tài)晶型顆粒，沉降在泡沫表面將泡沫層扎破。
3、為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于水溶性硅的耐高溫消泡劑，包括溶劑和原料，其特征在于：以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述原料包括：鈦化合物5～30份，水溶性硅溶膠10～30份，分散劑2～3份，表面活性劑2～3份，阻燃劑2～3份，所述溶劑包括：純水31～79份；
4、進(jìn)一步，所述所述鈦化合物由正鈦酸丁酯、丙烯酸、乳酸發(fā)生反應(yīng)得到。
5、進(jìn)一步，所述所述水溶性硅溶膠由改性的二氧化硅以膠團(tuán)的形態(tài)均勻的分散在水中，形成硅酸多聚體的膠體溶液，并加入少量的氧化鈉作為穩(wěn)定劑得到，所述水溶性硅溶膠是無定型二氧化硅分散在水溶質(zhì)的體系，形成硅酸多聚體的膠體溶液，并添加少量的氧化鈉作為穩(wěn)定劑，外觀呈乳白色。
6、進(jìn)一步，所述所述鈦化合物晶型為金紅石型，粘度180mm2/s。
7、進(jìn)一步，所述所述分散劑為胺類分散劑。
8、一種基于水溶性硅的耐高溫消泡劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
9、步驟一：由正鈦酸丁酯、丙烯酸、乳酸發(fā)生反應(yīng)聯(lián)合，得到改性的水溶性鈦化合物；
10、步驟二：將改性的二氧化硅以膠團(tuán)的形態(tài)均勻的分散在水中，形成硅酸多聚體的膠體溶液，并加入少量的氧化鈉作為穩(wěn)定劑得到水溶性硅溶膠；
11、步驟三：將水溶性硅溶膠10～30份、水溶性鈦化合物5～30份，進(jìn)行攪拌；
12、步驟四：加入分散劑2～3份，表面活性劑2～3份，繼續(xù)攪拌；
13、步驟五：加入阻燃劑2～3份，純水31～79份，繼續(xù)攪拌，直至呈淡黃色、透明均勻的液體，得到消泡劑。
14、進(jìn)一步，所述消泡劑的密度0.9～1.2g/ml，ph值：ph≈9；粘度：2.21mpa·s；
15、電導(dǎo)率：567μs/cm；鹽度：0.03tds:282mg/l。
16、一種基于水溶性硅的耐高溫消泡劑的應(yīng)用方法，其特征在于：將所述消泡劑通過玻璃窯內(nèi)噴射的方式實(shí)現(xiàn)消泡，玻璃配合料進(jìn)入窯爐內(nèi)，在高溫條件下分解并熔化，產(chǎn)生大量的微小氣泡，噴灑在熔融的玻璃液表面的消泡劑立即作用于表面的微小氣泡，利用耐高溫納米材料粒子的表面活性，減少泡沫的表面張力，使微小氣泡壁減薄破裂，減少微小氣泡聚集成白色泡沫；同時(shí)，高溫條件下，消泡劑蒸發(fā)留下的顆粒，可將白色泡沫消除，以達(dá)到全面消除泡沫的效果；在整個(gè)消泡過程中，消泡劑噴射流量控制在12～16l/h。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種基于水溶性硅的耐高溫消泡劑的制備方法及應(yīng)用方法，具備以下有益效果：
18、1、本發(fā)明采用窯內(nèi)噴射的方式，從氣泡產(chǎn)生初始階段的化學(xué)消泡和泡沫形成階段的物理消泡兩種方式的結(jié)合，進(jìn)行有效的消泡，初始階段，消泡劑中的親水性顆粒和表面活性劑破壞小氣泡張力，減少氣泡聚集形成泡沫層；高溫條件下，形成的晶體顆?？赏ㄟ^物理扎破的方式將已形成的泡沫層進(jìn)行有效的清除。
19、2、基于紅石型t?i02的水溶液不僅能夠在高溫下同硅溶膠一起形成晶型的顆粒狀物質(zhì)，還具有良好的光散射效果和吸收紫外光的能力,能夠吸收進(jìn)入消泡劑體系中的紫外光,保護(hù)整個(gè)聚合物組分化學(xué)鍵免受紫外光的破壞,提高消泡劑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,從而有效提高消泡劑的消泡性能和儲(chǔ)存時(shí)間。
20、3、本發(fā)明方案的消泡劑原料易得，較傳統(tǒng)消泡劑采用航空煤油等原料，解決工序復(fù)雜、成本高、環(huán)境污染、安全系數(shù)低、消泡效果不好等技術(shù)難題。
1.一種基于水溶性硅的耐高溫消泡劑，包括溶劑和原料，其特征在于：以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述原料包括：鈦化合物5～30份，水溶性硅溶膠10～30份，分散劑2～3份，表面活性劑2～3份，阻燃劑2～3份，所述溶劑包括：純水31～79份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水溶性硅的耐高溫消泡劑，其特征在于：所述鈦化合物由正鈦酸丁酯、丙烯酸、乳酸發(fā)生反應(yīng)得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水溶性硅的耐高溫消泡劑，其特征在于：所述水溶性硅溶膠由改性的二氧化硅以膠團(tuán)的形態(tài)均勻的分散在水中，形成硅酸多聚體的膠體溶液，并加入少量的氧化鈉作為穩(wěn)定劑得到，所述水溶性硅溶膠是無定型二氧化硅分散在水溶質(zhì)的體系，形成硅酸多聚體的膠體溶液，并添加少量的氧化鈉作為穩(wěn)定劑，外觀呈乳白色。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于水溶性硅的耐高溫消泡劑，其特征在于：所述鈦化合物晶型為金紅石型，粘度180mm2/s。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水溶性硅的耐高溫消泡劑，其特征在于：所述分散劑為胺類分散劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的一種基于水溶性硅的耐高溫消泡劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于水溶性硅的耐高溫消泡劑的制備方法，其特征在于：所述消泡劑的密度0.9～1.2g/ml，ph值：ph≈9；粘度：2.21mpa·s；電導(dǎo)率：567μs/cm；鹽度：0.03tds:282mg/l。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種基于水溶性硅的耐高溫消泡劑的應(yīng)用方法，其特征在于：將所述消泡劑通過玻璃窯內(nèi)噴射的方式實(shí)現(xiàn)消泡，玻璃配合料進(jìn)入窯爐內(nèi)，在高溫條件下分解并熔化，產(chǎn)生大量的微小氣泡，噴灑在熔融的玻璃液表面的消泡劑立即作用于表面的微小氣泡，利用耐高溫納米材料粒子的表面活性，減少泡沫的表面張力，使微小氣泡壁減薄破裂，減少微小氣泡聚集成白色泡沫；同時(shí)，高溫條件下，消泡劑蒸發(fā)留下的顆粒，可將白色泡沫消除，以達(dá)到全面消除泡沫的效果；在整個(gè)消泡過程中，消泡劑噴射流量控制在12～16l/h。